GloFish Menjadikan Ikan Bercahaya Di Bawah Lampu UV

Ikan dengan keupayaan 'biofluorescence' dihasilkan melalui kaedah GMO.

GloFish® merupakan ikan yang mempunyai kemampuan untuk kelihatan bercahaya di bawah sinar lampu UV kerana mewarisi kemampuan untuk menyimpan bahan biofluorescence di bawah kulitnya. Walaupun hari ini ikan-ikan ini mewarisinya daripada induk-induk mereka, ikan GloFish® adalah hasil pengubahsuaian genetik yang dilakukan di dalam makmal yang juga dikenali sebagai GMO – genetically modified organism.

Biofluoresence sememangnya dimiliki oleh sesebahagian haiwan secara semulajadi sejak jutaan tahun dahulu. Ciri istimewa ini membolehkan hidupan-hidupan ini memantulkan cahaya dan kelihatan seperti ia sendiri bercahaya. Cahaya ini digunakan samada untuk menerangi sekelilingnya, komunikasi, menarik minat mangsa dan juga macam-macam lagi. Maka ciri-ciri inilah yang dipindahkan kepada GloFish® bagi membolehkan ia memantulkan cahaya seperti hidupan-hidupan tersebut.

Gene penghasilan 'Green Fluorescence Protein' diperolehi dari obor-obor. 

Obor-obor antara hidupan yang mempunyai biofluorescence.

Ikan-ikan GloFish kini terus mewarisi gene 'fluorescence protein' terus melalui induknya.

Pada mulanya ikan GloFish dihasilkan untuk membantu mengesan pencemaran dengan menjadikan ianya bercahaya. Ia adalah hasil kajian pada tahun 1999 oleh Dr. Zhiyuan Gong bersama rakan setugasnya di National University of Singapore yang pada masa itu mengkaji genes yang mengandungi kod green fluorescence protein (GFP), yang terdapat secara semulajadi pada obor-obor dan menghasilkan cahaya hijau ‘fluorescence’ yang terang. Gene ini kemudiannya dipindahkan ke dalam embrio ikan ‘zebrafish’, dan ini kemudiannya membentuk genome ‘zebrafish’ tersebut. Ini menjadikan ikan ini memiliki keupayaan untuk kelihatan bercahaya di bawah cahaya biasa (white light) dan juga ultraviolet (UV).

Sementara itu ikan dengan keupayan yang sama juga turut dihasilkan di National Taiwan University oleh Professor Huai-Jen Tsai dan mencipta medaka (rice fish), yang juga menghasilkan warna hijau fluorescence.

Ikan ini tidak berjaya digunakan untuk tujuan asal ianya dicipta iaitu untuk mengesan pencemaran. Namun ia kemudiannya di bawa ke United States oleh Alan Blake dan Richard Crockett dari Yorktown Technologies, L.P. dari Austin, Texas. Begitu juga dengan ikan yang dihasilkan oleh Taiwan dan dipasarkan oleh Taikong Corp. Kira-kira 100,000 ikan-ikan ini dijual dalam tempoh kurang dari sebulan dengan harga US$18.60 untuk setiap ekor.

Ikan-ikan GloFish memantulkan cahaya di bawah cahaya UV.

Antara ikan-ikan yang mempunyai biofluorescence secara semulajadi.

Ikan-ikan lain yang mempunyai keistimewaan serupa.

Ikan-ikan GloFish kemudiannya dihasilkan dengan pelbagai warna termasuk merah, hijau, oren-kuning, purple fluorescence, "Electric Green", "Sunburst Orange", "Moonrise Pink", "Starfire Red", "Cosmic Blue", dan "Galactic Purple”. Antara ikan-ikan yang diubah suai pula adalah dari jenis tetra (Gymnocorymbus ternetzi) dan juga tiger barb (Puntius tetrazona).

Ini adalah salah satu contoh penghasilan spesies baru melalui teknik pengubahan genetik atau juga dikenali sebagai GMO. Hidupan yang dihasilkan melalui kaedah ini masih kurang difahami dari segi impaknya kepada alam sekitar. Bukanlah bermakna semua hasil GMO merbahaya, namun kita memerlukan masa lebih lama untuk memahaminya dan berhati-hati mengenai keselamatan penggunaannya.

Kecantikan Bulu Berkilauan Burung Merak Dari Jarak Dekat

Kecantikan bulu burung merak dari dekat.

Burung merak terkenal kerana memiliki warna bulu yang cantik berkilauan. Walaupun ciri-ciri warna berkilauan tersebut dimiliki oleh burung-burung lain serta hidupan lain, burung merak mempunyai kelebihan dari segi saiz ekornya yang besar. Ini ditambah lagi dengan corak pada ekornya yang menyerupai mata yang banyak.

Warna berkilauan (iridescent) ini amat istimewa kerana ia bukanlah seperti warna biasa yang dihasilkan oleh pigment, tetapi adalah permukaan halus pada bulu burung tersebut yang memantulkan cahaya berbeza mengikut sudut yang dipadang oleh pemerhati. Sebab itu warnanya akan terus berubah di dalam julat tertentu mengikut permukaan sesuatu kawasan pada bahagian bulu burung tersebut. Anda boleh mengikuti kisah bagaimana cahaya ini dipantulkan daripada kisah rama-rama morpho.

Oleh kerana tertarik dengan warna bulu burung merak, seorang ‘software engineer’ dan photographer dari Canada mengambil keputusan untuk melihat kecantikan bulu burung ini secara dekat menggunakan mikroskop yang dibesarkan sebanyak 500 kali ganda. Beliau amat tertarik dengan keistimewaan bulu burung merak yang mampu bertukar-tukar warna dari biru kepada keemasan mengikut sudut pandangan pemerhati.

Waldo Nell menggunakan kamera Canon Rebel T3i yang dipadankan bersama mikroskop Olympus BX53 untuk mendapatkan gambaran jelas bulu burung tersebut. Cahaya dipancarkan dari sudut yang berbeza bagi menghasilkan pantulan cahaya menarik untuk dirakamkan dengan kamera yang digunakannya.

Namun begitu bulu burung merak bukanlah satu-satunya yang menjadi bahan tatapan Waldo Nell di bawah mikroskop, malah beliau akan meletakkan hampir apa sahaja di bawah mikroskop untuk melihat secara dekat mengenai objek tersebut.

Walaupun bulu burung merak digunakan untuk menarik perhatian pasangan, ia juga mungkin mempunyai fungsi lebih dari itu. Manakala bagi manusia pula, bulu burung ini biasa digunakan untuk tujuan perhiasan dan ini adakalanya menjadi ancaman kepada burung tersebut.

Keunikan ciri-ciri ‘iridescent’ ini mungkin satu hari nanti boleh digunakan oleh manusia pada pakaian dan barangan pula. Jadi kita akan mempunyai pakaian yang berkilauan atau mungkin kenderaan dan bangunan yang berkilauan juga. Menakjubkan!

Gabungan Pokok Terung dan Kentang (Egg and Chips)

Pokok terung dan kentang juga boleh digabungkan "Egg and Chips".

Berikutan kejayaan gabungan pokok kentang dan tomato (pomato), kini satu lagi kejayaan dalam gabungan dua tumbuhan dari family Solanaceae iaitu kentang (S. Tuberosum) dan terung (S. melongena). Gabungan tumbuhan ini kali ini diedarkan oleh sebuah syarikat pertanian di England yang lebih dikenali sebagai Thompson & Morgan.

Seperti juga pomato gabungan yang diberikan nama 'Egg and Chips' atau eggplant dan potato (juga dipanggil chips). Di mana kali ini bahagian atas tumbuhan ini akan menghasilkan buah terung manakala bahagian bawahnya pula menghasilkan ubi kentang. Oleh kerana kedua-dua tumbuhan ini berasal dari family yang sama, maka gabungan ini dapat menggabungkan kedua-dua pokok dengan baik.

Apa yang istimewa di sini, bagi 'Egg and Chips' yang dihasilkan, adalah hasil daripada percubaan ke atas lebih dari 20 varieti terung untuk mendapatkan hasil yang paling baik dari penghasilan buah dan juga kentang yang akan dihasilkan. Daripada cantuman ini pokok terung mampu menghasilkan 4 biji buah yang besar dengan kentang yang mencapai berat 2kg (4.5lbs) di dalam tanah. Namun begitu pokok yang dijual melalui Thompson & Morgan berharga £14.99 sebatang.

Terung dan kentang yang dihasilkan.

Kentang yang dihasilkan mencapai berat 2kg sepokok.

Benih "Egg and Chips" diedarkan oleh Thompson & Morgan.

Kejayaan ini menguatkan lagi kejayaan gabungan pokok tomato dan kentang. Malah ramai penanam kecil-kecilan yang mula melakukan cantuman grafting (tut) mereka sendiri. Namun begitu seperti yang diterangkan tadi, benih yang dibeli ini mempunyai kelebihan menggunakan varieti yang lebih baik dan ia telah sedia di tut dengan sempurna.

Mungkin ramai yang telah mengetahui bahawa sebatang pokok boleh di tut dengan beberapa batang pokok yang lain dari spesis yang sama dengan mudah. Ini akan menghasilkan sebatang pokok dengan bunga yang berlainan seperti yang biasa dilakukan pada pokok bunga kertas (Bougainvillea), bunga ros, kaktus dan lain-lain lagi. Manakala dalam proses tut dari spesis berbeza namun dalam family yang sama seperti ‘Egg and Chips’ ini masih boleh dilakukan – namun varieti yang sesuai perlulah dikenal pasti dengan tepat untuk membolehkan ia menghasilkan buah dan isi.

Jadi telah terdapat dua contoh cantuman yang berjaya iaitu Pomato dan juga ‘Egg and Chips’. Maka dengan itu mungkin banyak lagi hasil tanaman sebegini yang akan dihasilkan. Adalah diharap bagi yang berminat akan terus berusaha untuk mencuba kerana hasil yang baik tidak mungkin datang dengan sekali percubaan sahaja.

Bagaimana Tumbuhan Pomato Dihasilkan?

Pomato; Tomato di atas dan kentang di bawah.

Pomato atau tomtato bagaikan tumbuhan dari alam fantasi kerana ia menghasilkan dua jenis tumbuhan dalam sepohon pokok. Apa yang menarik pokok ini dihasilkan daripada kaedah pertanian yang sangat diketahui umum iaitu ‘grafting” atau tut. Teknik yang telah diketahui sekian lama ini mampu menghasilkan sepohon pokok yang menghasilkan buah tomato di bahagian atas pokok dan kentang di bahagian bawah (akar) pokok.

Kaedah ini telah dicuba sejak 1977 lagi di Max Planck Institute for Developmental Biology di Tübingen, Germany. Ia berjaya menghasilkan pokok yang sihat bagaimanapun tiada buah tomato ataupun kentang yang dihasilkan. Pokok yang berjaya menghasilkan buah tomato dan kentang hanya berjaya dihasilkan pada tahun 1994 oleh Max Planck Institute for Plant Breeding Research di Köln, German.

Ia bagaikan mustahil untuk menggabungkan dengan dua jenis tumbuhan yang berbeza ini. Namun sebenarnya tomato dan kentang adalah berasal dari satu family yang sama iaitu Solanaceae. Ia juga menunjukkan betapa pentingnya kita mengetahui pertalian antara spesis dan family sesuatu tumbuhan bagi membolehkan kita menghasilkan tumbuh-tumbuhan yang berkualiti atupun yang mempunyai ciri-ciri tambahan sebegini.

Teknik 'grafting '(tut) untuk penghasilan pomato.

Tunas yang berjaya dihasilkan secara 'graft'.

Namun begitu tumbuhan Pomato ini tidak boleh dibiakkan melalui biji benih, keratan batang dan sebagainya. Ini kerana ia hanya boleh dihasilkan melalui kaedah grafting (tut), dan setiap bahagian atas (tomato) dan bahagian bawah (kentang) kekal sebagai bahagian pokok masing-masing – Ia merupakan dua jenis pokok yang hidup di dalam satu batang yang sama dan bahagian masing melakukan kerja-kerja yang sepatutnya iaitu; bahagian akar menyedut air dan menghasilkan kentang, manakala bahagian atas menghasilkan makanan (fotosintesis) dan buah tomato.

Tidak seperti tumbuhan yang dihasilkan melalui kaedah pengubahsuaian genetik (GMO - genetically modified organism), pokok pomato digabungkan dengan ciri-ciri asli mereka. Oleh kerana kedua-duanya berasal dari family yang sama, maka pergabungan ini berjaya menyatukan kedua-dua pokok dengan baik.

Pokok pomato adakalanya juga dikenali sebagai tomtato.

Hasil dapat digandakan dengan gabungan dua jenis tumbuhan.

Gabungan tumbuhan ini membolehkan lebih banyak hasil pertanian dihasilkan dalam satu keluasan tanah yang lebih kecil. Hasil dapat dipertingkatkan dari jumlah bilangan pokok yang lebih rendah seterusnya mengurangkan tenaga kerja dan kos-kos selenggaraan yang lain.

Teknik ini mungkin mengingatkan anda tentang kaedah pertanian yang dipelajari di sekolah dahulu. Ya, kita jarang mengambil serius perkara yang dipelajari di sekolah kerana kita tidak tahu bagaimana untuk mengaplikasikannya di luar. Namun begitu ia bukanlah bermakna anda tidak boleh mencuba.

Pemilihan Sumber Cahaya Untuk Penanaman Dalaman (Indoor)

Penggunaan spektrum cahaya yang betul membantu pertumbuhan optimum.

Penanaman dalam bangunan atau lebih dikenali sebagai ‘indoor farming’ merupakan kaedah yang semakin banyak digunakan memandangkan ia mampu memberikan hasil pengeluaran yang lebih tinggi sepanjang tahun. Di dalam teknik ini salah satu perkara penting adalah, penggunaan sumber cahaya tiruan bagi menggantikan cahaya matahari. Walaupun masih tiada cahaya yang mampu menggantikan cahaya matahari sepenuhnya, namun adakalanya cahaya tiruan memberikan hasil yang lebih baik. Penggunaan cahaya tiruan dalam penanaman tumbuhan mula digunakan oleh seorang botanist Russia iaitu Andrei Famintsyn pada tahun 1868.

Walaupun cahaya matahari memberikan hasil penanaman yang lebih baik, namun setiap tumbuhan memerlukan kadar cahaya yang berbeza-beza. Cahaya matahari mengandungi pelbagai spektrum cahaya, namun tidak kesemua spektrum cahaya ini digunakan oleh tumbuhan di dalam proses fotosintesis. Malah cahaya matahari yang berlebihan juga boleh menyebabkan kerosakan pada daun tumbuhan bagi sesetengah tumbuhan.

Penggunaan cahaya tiruan berubah mengikut teknologi yang ada mengikut perkembangan semasa. Begitu juga hasil kajian yang dilakukan mengikut kemampuan peralatan yang ada pada masa tersebut pula. Suatu masa dahulu, manusia tidak dapat mengukur spektrum cahaya dan menyangka bahawa tumbuhan hanya memerlukan cahaya sahaja. Setelah kita mampu mengukur spektrum cahaya ini barulah kita dapati bahawa cahaya matahari mengandungi pelbagai komponen daripada pelbagai spektrum cahaya untuk pelbagai tujuan kepada tumbuhan.

Lampu Metal Halide 400W. 

High Pressure Sodium 600W. 

Spektrum cahaya dan lampu.

Berikut adalah beberapa jenis lampu yang biasa digunakan untuk tujuan pencahayaan tiruan tanaman di dalam bangunan;

High Intensity Discharge (HID) – merupakan jenis yang biasa digunakan kerana mempunyai intensiti cahaya yang tinggi. HID terdiri daripada beberapa jenis lampu termasuk wap merkuri, metal halide, high pressure sodium (HPS) dan juga conversion bulbs. HID mempunyai spektrum cahaya yang besar namun menggunakan kuasa (Watt) yang tinggi. Namun begitu lampu HID ‘mercury vapor’ sebagai contohnya, memberikan hasil tanaman yang kurang memuaskan.

Metal Halide (MH) – Metal Halide menghasilkan cahaya pada spektrum biru dan violet yang menyerupai spektrum cahaya pada musim bunga. Ia memberikan hasil penanaman yang lebih baik berbanding beberapa lampu HID yang lain. Namun ia perlu diganti setiap tahun berbanding lampu HPS yang mampu bertahan lebih lama. Spektrum cahaya biru dikatakan membantu tumbuhan untuk membentuk akar yang kuat, ketahanan tinggi ke atas penyakit dan pertumbuhan yang lebih sekata. Metal halide boleh didapati dengan beberapa spektrum daripada cool white (7000 K), warm white (3000 K) dan juga ultraviolet-heavy (10,000 K).

Ceramic Metal Halide (CMH, CDM, LEC) – merupakan antara jenis lampu HID terbaru yang turut dikenali dengan beberapa nama lain dalam teknologi penanaman seperti ceramic discharge metal halide (CDM), ceramic arc metal halide dan juga light emitting ceramic (LEC). Lampu hortikultur CDM yang dihasilkan oleh Philips misalnya telah terbukti sebagai sumber cahaya tiruan yang membantu pertumbuhan tanaman untuk aplikasi berkuasa sederhana.

Combination MH and HPS ("Dual arc") – Lampu ini adalah gabungan HPS/MH iaitu high pressure sodium dan juga metal halide di dalam satu lampu bagi membekalkan spektrum cahaya merah dan biru di dalam satu lampu. Lampu ini boleh digunakan pada setiap peringkat pertumbuhan tanaman dari percambahan sehinggalah kepada peringkat berbunga.

High-Pressure Sodium (HPS) – high-pressure sodium merupakan lampu yang lebih efisyen berbanding lampu HID yang lain. Lampu HPS menghasilkan cahaya pada spektrum kuning/merah termasuk sejumlah kecil spektrum cahaya yang lain. Cahaya dari HPS menggalakkan pertumbuhan daun dan juga berbuah. Ia biasa digunakan sebagai bantuan bagi cahaya siang matahari. Terdapat pelbagai kuasa HPS yang dibekalan daripada: 150W, 250W, 400W, 600W and 1000W.

Conversion bulbs – merupakan lampu yang boleh digunakan bersama dengan ballast untuk lampu MH ataupun HPS. Ini kerana ballast yang digunakan untuk lampu HPS adalah sedikit berbeza. Maka conversion bulb biasanya diperlukan untuk tujuan ini.

Switchable ballasts – ini pula merujuk kepada pertukaran ballast bagi MH dan HPS pada Watt yang sama. Pertukaran ini biasanya dilakukan pada tahap-tahap tertentu pertumbuhan tanaman.

LEDs (Light Emitting Diodes) – merupakan sumber cahaya yang lebih popular kerana mudah dikendalikan. Mampu menyediakan lebih banyak spektrum cahaya dengan tanpa kaedah penukaran lampu yang rumit. Cahaya yang dihasilkan oleh lampu-lampu LED ini mudah dikawal dari segi keamatan cahaya mahupun spektrumnya. Kos pengendalian juga adalah lebih menjimatkan. Buat masa ini kos lampu LED untuk tanaman adalah sedikit mahal dan semakin menurun mengikut masa.

Lampu LED dalam kajian penanaman kentang oleh NASA.

Compact fluorescent lights (CFLs).

Fluorescent – lampu-lampu fluorescent juga biasa digunakan untuk tujuan penanaman dalaman. Ia mampu menghasilkan spektrum cahaya dalam julat antara 2700 K ke 10,000 K. Kesemua jenis lampu fluorescent boleh digunakan samada dari jenis tiub panjang mahupun compact fluorescent lights (CFLs). Lampu-lampu digunakan mengikut jumlah kuasa (Watt) dan juga keamatan cahaya yang mampu dihasilkan (Lumens).

Banyak perkara perlu diperhatikan dengan menggunakan cahaya tiruan dalam penanaman ini. Ini kerana tumbuhan bukanlah memerlukan cahaya yang terang tetapi komponen di dalam cahaya tersebut yang membantu mereka di sepanjang proses tumbesaran tersebut. Keperluan ini sama juga seperti baja yang menjadi sumber nutrient kepada tumbuhan tersebut.

Namun ini bukanlah satu perkara yang mustahil bagi manusia mempelajari dan memenuhi keperluan tersebut. Apa yang menjadi persoalannya adalah dalam membekalkan sumber cahaya tersebut, dengan kos yang lebih efektif. Bagi yang menceburi bidang ini, kita perlu sentiasa mengikuti perkembangan semasa bagi menghasilkan tanaman yang kompetitif di pasaran.