Nudibranch adalah permata dunia bawah laut.

Ini bukan sekadar metafora yang bagus: Para ilmuwan sekarang menemukan bahwa warna-warna cerah dari siput laut yang modis ini memang terdiri dari ribuan kristal kecil yang tertanam di kulit mereka.

Para biolog telah lama menduga bahwa corak warna mencolok yang dimiliki nudibranch muncul dari pigmen, sama seperti cara paruh tukan menghasilkan berbagai warnanya.

Tapi berbekal latar belakang ilmu material alih-alih biologi, peneliti Samuel Humphrey dari Max Planck Institute of Colloids and Interfaces menduga ada lebih banyak hal pada moluska berwarna-warni ini daripada sekadar yang terlihat mata.

Dengan mengamati lebih dekat enam spesies nudibranch yang berbeda, Humphrey dan kolaboratornya telah memastikan bahwa pigmen bukan satu-satunya ‘cat’ dalam palet nudibranch.

“Kami terkejut menemukan bahwa nudibranch menggunakan warna struktural,” kata Humphrey.

“Dengan mekanisme pembentukan warna yang elegan ini, hewan-hewan cantik ini mampu menghasilkan spektrum warna yang menakjubkan dari satu material yang sama.”

Warna struktural adalah efek cahaya yang dipantulkan dari struktur mikroskopis suatu material. Ini terlihat pada serangga, bunglon, tumbuhan, rumput laut, dan bahkan minyak tumpah dan gelembung.

Di sisi lain, pigmen menghasilkan warna dengan menyerap panjang gelombang cahaya tertentu dan memantulkan yang lain, berdasarkan komposisi kimia materialnya, bukan strukturnya.

Namun, banyak efek warna-warni dicapai dengan mengombinasikan pigmen dengan warna struktural.

Ekor merak jantan, misalnya, berpigmen cokelat, tetapi karena cara struktur mikroskopis pada bulunya mengganggu cahaya, kita melihat warna biru, hijau, dan ungu yang mengilap, yang semakin cerah berkat dasar cokelatnya yang kusam.

Pada nudibranch, ternyata, warna struktural terbentuk terutama oleh nanokristal molekul guanin. Cara kristal ini tersusun, panjang dan sudutnya, menentukan warna spesifik yang terlihat pada kulit nudibranch.

Tapi biasanya, warna struktural dikaitkan dengan efek kilau atau iridescence, seperti kerlipan sayap kupu-kupu atau kilau tentakel ubur-ubur.

Sebagian alasan mengapa sangat mengejutkan bahwa nudibranch menggunakan warna struktural adalah karena tanda-tandanya sering terlihat doff, datar, dan tebal – kualitas yang biasanya kita kaitkan dengan warna berbasis pigmen.

Humphrey dan tim juga menemukan jawabannya.

Di kulit nudibranch, nanokristal guanin tersusun berlapis-lapis di dalam ‘piksel’ individual yang tersebar di permukaannya.

Jika semua kristal dalam piksel itu tersusun rapi dan identik, kita akan melihat efek kilau (iridescent), tetapi tingkat keacakan tertentu dalam nanostruktur setiap piksel membantu ‘meratakan’ warnanya.

“Jadi, mereka memantulkan cahaya dengan warna yang sama ke arah yang sangat berbeda, sehingga warnanya tidak berkilau seperti sayap kupu-kupu, melainkan tampak doff,” kata Humphrey.

Kristal guanin memungkinkan nudibranch menampilkan warna-warna tebal dan cerah di seluruh spektrum yang terlihat hanya dengan beberapa ‘penyesuaian’ pada struktur tersebut antar spesies.

Terkait: Ilmuwan Rekreasi Pigmen Langka di Balik ‘Kekuatan Super’ Gurita

Penemuan ini bisa menjelaskan bagaimana keluarga hewan ini berhasil berevolusi menghasilkan keanekaragaman warna dan pola yang memukau di antara mereka sendiri – dan ini bisa menginspirasi material baru untuk keperluan manusia.

“Kami sering terinspirasi dari alam saat mengembangkan material dan teknik baru,” kata fisikawan Silvia Vignolini, juga dari Max Planck.

“Mungkin saja untuk mengembangkan warna-warna berkelanjutan berdasarkan prinsip yang sama yang digunakan oleh nudibranch.”

Seolah-olah kita bisa berpakaian sebaik nudibranch.

Penelitian ini dipublikasikan di Proceedings of the National Academy of Sciences.