Saat dinosaurus berjalan tertatih-tatih melalui hutan sikas yang lembab di Amerika Selatan purba 180 juta tahun yang lalu, tanpa disadari bahwa berbagai kadal purba yang berada di bawah kaki mereka bergerak dengan lincahnya. Mungkin agar terhindar dari injakan kerabat raksasa mereka, beberapa kadal awal ini mencari perlindungan di bawah tanah.
Pada saat ini tubuh mereka berevolusi memanjang, ramping dan sebagian anggota tubuhnya berkurang agar lebih mudah melawati sudut-sudut sempit dan celah-celah di bawah permukaan. Tanpa cahaya, penglihatan mereka memudar, tetapi untuk menggantikannya, mereka mengembangakn indera penciuman yang sangat tajam.
Selama periode inilah cikal bakal ular ini mengembangkan salah satu ciri paling ikonik mereka – lidah yang panjang, menjulur, dan bercabang. Reptil ini akhirnya kembali ke permukaan, tetapi tak lama setelah dinosaurus punah jutaan tahun kemudian mereka berdiversifikasi menjadi berbagai jenis ular modern.
Sebagai ahli biologi evolusi, saya terpesona oleh lidah aneh ini – dan peran yang telah dimainkan dalam kesuksesan ular.
Sebuah teka-teki untuk usia
Lidah ular sangat aneh sehingga mereka telah memesona para naturalis selama berabad-abad. Aristoteles percaya ujungnya yang bercabang memberikan ular “kesenangan ganda” dari rasa – pandangan yang dicerminkan berabad-abad kemudian oleh naturalis Prancis Bernard Germain de Lacépède, yang menyarankan bahwa kedua ujung lidah dapat mengenali “tubuh lezat” makanan yang akan disantapnya.
Seorang astronom dan naturalis abad ke-17, Giovanni Battista Hodierna, mengira bahwa ular menggunakan lidahnya untuk “mengambil kotoran dari hidung mereka … karena mereka selalu bergerak di atas tanah.” Yang lainnya berpendapat bahwa lidah tersebut untuk menangkap lalat “dengan kegesitan yang luar biasa … di antara garpu,” atau mengumpulkan udara untuk nutrisi.
Salah satu kepercayaan yang paling gigih adalah bahwa lidah yang melesat adalah penyengat berbisa, kesalahpahaman yang diabadikan oleh Shakespeare dengan banyak referensi tentang berbagai ular dan ular adder “mematikan”, “di mana dengan sentuhan mematikan lidah gandanya dapat melemparkan kematian kepada … musuhnya.”
Menurut naturalis Prancis dan evolusionis awal Jean-Baptiste Lamarck, penglihatan terbatas ular mengharuskan mereka menggunakan lidah bercabang mereka “untuk merasakan beberapa objek sekaligus.” Keyakinan Lamarck bahwa lidah berfungsi sebagai organ sentuhan adalah pandangan ilmiah yang berlaku pada akhir abad ke-19.
Mencium dengan lidah
Petunjuk tentang arti sebenarnya dari lidah ular mulai muncul pada awal 1900-an ketika para ilmuwan mengalihkan perhatian mereka pada dua buah organ mirip bola yang terletak tepat di atas langit-langit mulut ular, tepat di bawah hidungnya. Dikenal sebagai organ Jacobson, atau vomeronasal, masing-masing membuka dengan mulut melalui lubang kecil di langit-langit mulutnya. Organ vomeronasal ditemukan di berbagai hewan darat, termasuk mamalia, tetapi tidak pada kebanyakan primata, sehingga manusia tidak mengalami sensasi apa pun yang dihasilkannya.
Para ilmuwan menemukan bahwa organ vomeronasal sebenarnya merupakan cabang dari hidung, dilapisi oleh sel-sel sensorik serupa yang mengirimkan impuls ke bagian otak yang sama dengan hidung, dan menemukan bahwa partikel-partikel kecil yang diambil oleh ujung lidah berakhir di dalam rongga hidung organ vomeronasal. Terobosan ini mengarah pada kesadaran bahwa ular menggunakan lidah mereka untuk mengumpulkan dan mengangkut molekul ke organ vomeronasal mereka – bukan untuk mencicipinya, tetapi untuk menciumnya.
Pada tahun 1994, saya menggunakan film dan foto sebagai bukkti untuk menunjukkan bahwa ketika ular mengambil sampel bahan kimia di tanah, mereka memisahkan kedua ujung lidahnya berjauhan saat menyentuh tanah. Tindakan ini memungkinkannya untuk mengambil sampel molekul bau dari dua titik yang terpisah jauh secara bersamaan.
Setiap ujung menyalurkannya pada setiap organ vomeronasalnya sendiri secara terpisah, memungkinkan otak ular untuk menilai secara instan lokasi mana yang memiliki bau lebih kuat. Ular memiliki dua ujung lidah untuk alasan yang sama sebagaiman Anda memiliki dua telinga – ini memberikannya penciuman secara terarah atau “stereo” dengan setiap gerakan – keterampilan yang ternyata sangat berguna saat mengikuti jejak aroma yang ditinggalkan oleh calon mangsa atau pasangannya.
Kadal berlidah garpu, sepupu ular berkaki, melakukan hal yang sangat mirip. Tapi ular jauh lebih maju.
Berputar-putar bau
Tidak seperti kadal, ketika ular mengumpulkan molekul bau di udara untuk dicium, mereka menggerakkan lidah bercabang ke atas dan ke bawah dalam gerakan cepat yang kabur. Untuk memvisualisasikan bagaimana hal ini mempengaruhi pergerakan udara, mahasiswa pascasarjana Bill Ryerson dan saya menggunakan laser yang difokuskan pada selembar cahaya tipis untuk menerangi partikel kecil yang tersuspensi di udara.
Kami menemukan bahwa lidah ular yang selalu menjulur menghasilkan dua pasang massa udara kecil yang berputar-putar, atau vortisitas, yang bertindak seperti sebuah kipas kecil, menarik bau dari setiap sisi dan menyemburkannya langsung pada jalur di setiap ujung lidahnya.
Karena molekul bau di udara sangat sedikit dan jarang, kami percaya bahwa bentuk unik dari menjulurkan lidah pada ular berfungsi untuk memusatkan molekul dan mempercepat pengumpulannya pada ujung lidahnya. Data awal juga menunjukkan bahwa aliran udara di setiap sisi tetap cukup terpisah untuk ular mendapatkan manfaat dari bau “stereo” yang sama yang mereka dapatkan dari bau di tanah.
Karena sejarah, genetika dan faktor-faktor lain, seleksi alam sering gagal dalam menciptakan bagian-bagian hewan yang dirancang secara optimal. Tetapi ketika berbicara tentang lidah ular, evolusi tampaknya telah membuat sesuatu yang luar biasa. Saya ragu insinyur mana pun bisa melakukan yang lebih baik.
Professor of Ecology and Evolutionary Biology, University of Connecticut
