Ilmuwan Ungkap Rahasia Berjalan di Atas Air!

GloriaNet - Water Strider (pejalan air) --sejenis serangga yang juga dikenal sebagai Jesus bug-- telah sejak lama membuat takjub para peneliti karena kemampuannya berjalan di atas air.

Banyak di antara mereka menduga serangga itu melakukannya dengan cara menapaki gelombang-gelombang kecil yang terbentuk karena langkah kakinya di permukaan air. Namun para peneliti dari AS mempelajari bahwa yang dilakukan serangga itu sebetulnya adalah mendayung air!

Pada awal pengamatan, para peneliti menemukan bahwa kaki-kaki berambut halus Water Strider, ditambah ukuran tubuhnya yang kecil adalah rahasia mengapa mereka tidak tenggelam. Yang masih menjadi pertanyaan kemudian adalah bagaimana serangga itu berjalan tanpa kakinya menembus permukaan air.

Untuk menjawab pertanyaan di atas, para peneliti menggunakan video berkecepatan tinggi untuk merekam gerakan serangga itu. Mereka juga mempelajari teori perpindahan partikel, serta menggunakan air berwarna agar gerakan serangga dan arus yang ditimbulkannya bisa diamati lebih jelas.

"Sesuatu yang bergerak di air harus mengalihkan momentum ke belakang," ujar pimpinan peneliti John Bush, seorang pakar dinamika fluida. "Bila Anda berenang contohnya, Anda harus mendorong air ke belakang. Hal itulah yang seharusnya dilakukan serangga ini. Harus ada air yang terdorong ke belakang." 

Namun pengamatan tidak menunjukkan bahwa serangga mencelupkan kakinya dan mendayung air. Mereka bahkan akan tenggelam bila kakinya menembus air. Sebaliknya, mereka hanya menekan permukaan air, sehingga terbentuk cekungan di sekitar kaki. Cekungan itu digunakan sebagai ujung "dayung" yang mengayuh air ke belakang dan mendorong serangga maju ke depan.

Mendayung Air Dengan Kaki
Dengan air berwarna, ilmuwan dapat mengamati gerakan air ke belakang yang ditimbulkan dayungan kaki serangga. 

Bukti yang bisa diamati berkaitan dengan teori "mendorong air ke belakang" adalah pusaran air permukaan yang terjadi saat serangga bergerak maju. Percobaan memperlihatkan bahwa saat melangkah, kaki-kaki tengah serangga akan menghasilkan arus bawah air yang tersembunyi. Arus hasil kayuhan kaki itulah yang mendorong serangga maju ke depan.

"Seperti itulah perahu dayung bergerak. Dayung akan mendorong air ke belakang dan membuat kapal maju," jelas Bush. "Serangga pejalan air melakukan hal yang sama, namun mereka tidak memecah permukaan air melainkan menekannya. Permukaan yang tertekan itulah yang dijadikan dayung sehingga ia bisa maju."

Teori hasil pengamatan ini pertama kali diungkapkan oleh tim dari jurusan Teknik Mekanik dan Matematika Terapan Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge, Massachusetts. Untuk membuktikan teori tersebut mereka kemudian membuat model serangga yang disebut "Robostrider". Robostrider dirancang agar bergerak persis seperti serangga pejalan air.

Seperti apa yang dibayangkan dan diamati sebelumnya, Robostrider menciptakan arus ke belakang di bawah air saat ia maju ke depan. Namun demikian model yang terbuat dari aluminimum ringan itu tidak bisa bergerak secepat dan selincah serangga aslinya. "Walau begitu model ini berhasil membuktikan teori kami tentang rahasia berjalan di atas air," Kata Bush.

Pejalan Cepat
Serangga pejalan air memiliki tubuh pendek dan ringan. Mereka sering terlihat di kolam, sungai atau danau. Beberapa jenis dari serangga yang termasuk dalam keluarga Gerridae ini bahkan ditemukan di lautan, dan melakukan perjalanan jauh menuju perairan tropis. Ukurannya bervariasi, dari yang hanya satu cm hingga jenis yang hidup di Vietnam, 20 kali lebih besar namun tetap bisa menapaki air.

Keluarga Gerridae memanfaatkan tekanan permukaan dan rambut-rambut kecil penahan air untuk mengapung. Kaki-kaki tengahnya digunakan untuk melakukan gerakan mendayung, sedangkan kaki belakang dipakai sebagai kemudi dan rem. Dalam pada itu, kaki depan yang bebas dipakai untuk menangkap mangsanya. 

Water Strider melakukan gerakannya sangat cepat. Ia dapat menempuh 100 kali panjang tubuhnya dalam waktu satu detik. Hal ini setara dengan seseorang setinggi 1,8 meter berenang dengan kecepatan 644 kilometer per jam. 

Berbeda dengan serangga pejalan air yang bisa mengapung, permukaan air akan memerangkap serangga jenis lain. Saat terjebak, seekor serangga biasanya akan meronta-ronta dan menimbulkan gelombang. Gelombang inilah yang merupakan tanda adanya makanan bagi Water Strider. Ia akan mendekat, lalu menghisap cairan mangsanya hingga mati. (GCM/kcm)