Mata yang berbicara: Percobaan John Dalton setelah kematiannya

(Tulisan di bawah ini pertama kali dipublikasikan di Pustaka Sains pada tanggal 7 Januari 2017)

Ilustrasi oleh Taufik Akbar Sitompul

Kadang ilmuwan memiliki rasa ingin tahu yang sangat tinggi bahkan sampai melampaui masa hidupnya. Hal inilah yang terjadi pada John Dalton (1766-1844), seorang kimiawan penemu teori atom Dalton yang terkenal itu. Rasa ingin tahunya tersebut berkaitan dengan kemampuan matanya yang tidak dapat melihat warna tertentu, tidak seperti orang kebanyakan.

Dalam presentasinya pada tanggal 31 Oktober 1794 dalam forum “Literary and Philoshophical Society of Manchester”, Dalton mengatakan bahwa bunga yang berwarna pink terlihat berwarna biru langit di siang hari menurut penglihatannya [1]. Sedangkan di malam hari, ketika dilihat di bawah sinar lilin, warna bunga tersebut berubah menjadi kuning kemerahan. Di konferensi tersebut, dia berpendapat bahwa hal ini terjadi karena badan bening (vitreous humor) matanya berwarna kebiruan. Badan bening mata adalah cairan berlendir yang mengisi ruang antara lensa mata dan retina di dalam bola mata manusia dan hewan vertebrata lainnya (Gambar 1A).

Kesimpulan tersebut didasari oleh alasan berikut [1]. Pada siang hari, sinar di bumi berasal dari cahaya matahari yang memiliki rentang gelombang cahaya yang lebar, dari panjang gelombang pendek (seperti ultraviolet dan biru) sampai dengan panjang gelombang tinggi (seperti merah). Ketika sinar tersebut mengenai bunga, gelombang sinar biru dan warna lainnya yang direfleksikan oleh bunga tersebut mengenai retina matanya. Akan tetapi, karena badan bening mata Dalton berwarna kebiruan, gelombang cahaya yang berwarna merah tidak akan sampai pada retina matanya karena diabsorpsi oleh badan bening. Sedangkan pada malam hari, sumber cahaya hanya berasal dari sinar lilin dan sinar ini tidak memiliki cahaya dengan panjang gelombang pendek, seperti warna biru, tetapi mengandung cahaya dengan panjang gelombang tinggi seperti warna merah dan orange. Oleh karenanya, ketika cahaya lilin tersebut mengenai bunga, cahaya tersebut direfleksikan ke matanya dan dapat lebih efisien sampai pada retinanya sehingga dia dapat melihat bunga yang berwarna kuning kemerahan. Fenomena ini juga dialami oleh kakaknya. Hasil observasinya terhadap beberapa orang dengan sejarah keluarga yang memiliki kelainan ini mengantarkan Dalton pada kesimpulan bahwa penyakit ini bersifat menurun.

Untuk menguji kebenaran hipotesisnya, sebelum kematiannya, Dalton berpesan kepada sahabat dan juga dokter pribadinya yang bernama Dr. Joseph A. Ransome untuk mengambil dan memeriksa cairan badan bening matanya. Dan itulah yang dilakukan sahabatnya tersebut. Setelah kematiannya, Dr Ransome mengambil kedua bola mata Dalton dan memeriksa salah satunya. Ternyata, cairan pada badan bening mata Dalton tidak berwarna kebiruan seperti yang Dalton kira, tapi berwarna bening seperti pada mata orang normal lainnya [2]. Oleh karenanya, hipotesis Dalton tersebut tidak benar. Tidak tahu apa yang harus dilakukan terhadap bola mata Dalton selanjutnya, Dr. Ransome menyimpannya di Dalton Hall, Manchester yang kemudian dipindahkan ke gedung Manchester Literary and Philosophical Society.

Gambar 1. Struktur mata dan pigmen penerima cahaya. A. Mata dan susunan sel-sel penerima cahaya (sel batang dan sel kerucut) pada retina. B. Spektrum pigmen warna sel kerucut pada penderita deuteranopia atau buta warna hijau (atas) dan pada mata normal (bawah).

Setelah lebih dari 100 tahun pasca kematiannya, seiring dengan kemajuan sains, ilmuwan mencoba menjawab kelainan yang terjadi pada mata Dalton. Hasil analisis DNA menggunakan PCR (Polymerase chain reaction) menunjukkan bahwa mata Dalton memiliki kelainan pada gen opsin (mengekspresikan protein opsin yang berfungsi untuk menerima cahaya) yang terdapat pada sel kerucut retina mata [3]. Sebagai catatan, pada retina terdapat dua jenis sel penerima cahaya, sel batang dan sel kerucut (Gambar 1A). Sel batang mengandung rhodopsin dan berfungsi untuk melihat dalam kondisi kurang cahaya (remang-remang) sedangkan sel kerucut mengandung opsin yang berperan untuk melihat dalam keadaan terang dan dapat membedakan warna-warna.

Sel kerucut pada manusia dapat dibedakan menjadi tiga kelas, yaitu sel penerima cahaya biru (panjang gelombang maksimum 420 nm), sel penerima cahaya hijau (panjang gelombang maksimum 530 nm), dan sel  penerima cahaya merah (panjang gelombang maksimum 560 nm) (Gambar 1B, panel bawah). Pada kasus Dalton, dia menderita buta warna hijau karena retinanya tidak memiliki sel kerucut yang dapat menerima cahaya hijau, disebut juga dengan deuteranopia (Gambar 1B, panel atas). Karena penyakit ini, dia hanya bisa membedakan dua sampai tiga warna (orang normal bisa membedakan tujuh warna) dan tidak bisa melihat beberapa rentang warna dengan panjang gelombang tinggi seperti hijau dan merah. Akan tetapi, walaupun salah dalam hipotesisnya, dia benar dalam memprediksi bahwa penyakit ini bersifat menurun.

Referensi: