Fotografi Biologi: Citra Penting dalam Penelitian Sains

Gambar adalah salah satu objek yang dapat dikumpulkan sebagai materi hasil penelitian. Materi tersebut nantinya akan disajikan secara ringkas, sederhana serta mudah dipahami sehingga menyempurnakan sebuah narasi.

Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia, citra dimaknai sebagai rupa, gambar maupun gambaran. Pada konteks penelitian pada ranah pendidikan, hasil tangkap layar digunakan sebagai alat dalam menguraikan bahasan dalam menjelaskan permasalahan yang sedang dikaji.

Tidak jarang menimbulkan banyak pemahaman terhadap sebuah objek jika teknik pengambilan gambar tidak tepat dan kurang jelas. Tentu saja ini akan merugikan si peneliti, sebab maksud tidak tersampaikan dengan baik.

Beberapa hal seperti foto terganggu objek lain, sudut pengambilan kurang tepat, tidak cermat melengkapi objek dengan alat ukur pembanding (jika menghitung panjang, massa, jarak dan sebagainya) menimbulkan bias pemahaman.

Dalam penelitian sains, khususnya pada bidang Biologi yang menjadi objek foto penelitian meliputi objek makhluk hidup pada setiap tingkat organisasi kehidupan (sel, jaringan, organ dan sistem organ maupun organisme utuh) serta komponen abiotik di lingkungan (termasuk tanah, air, udara, iklim, cahaya matahari dan topografi).

Untuk membangun keterampilan fotografi biologi tidak jarang sekolah dan perguruan tinggi memberikan kesempatan peserta didiknya untuk berkecimpung mengasah diri. Kesempatan tersebut dapat berupa pengembangan media pembelajaran berbasis foto. Apakah pada pembelajaran yang bersifat teori di kelas maupun praktikum di laboratorium.

Di samping itu, program ektrakulikuler maupun Unit Kreativitas Mahasiswa (UKM) turut mengasah ekspresi dan kemampuan komunikasi yang kuat dalam menuangkan persepsi dan interpretasi tak terbatas terhadap sebuah objek. Sering dilakukan dalam kegiatan workshop, field trip, hunting foto dan lomba fotografi.

Pada kasus pra penelitian mahasiswa sering sekali mengalami kendala dalam data penelitian yang disajikan berupa foto. Baik pada masa observasi awal untuk menemukan masalah, pengumpulan data, serta kelengkapan logbook penelitian. 

Menyoal logbook sering menjadi problem karena data pendukung (foto salahsatunya) sering tercecer, sedangkan fungsi logbook sudah seperti kitab sakti peneliti. Namun faktanya peneliti sering kewalahan melengkapinya.

Teknik fotografi dalam biologi

Dalam ilmu khususnya, fotografi dikenal dengan berbagai teknik. Sejumlah teknik tersebut sering diterapkan oleh peneliti biologi. 

Merujuk portal saintd.co yang merinci 32 jenis fotografi terbaik, sedikitnya 4 jenis fotografi beririsan dengan kepentingan pada penelitian biologi. Berikut ini beberapa diantaranya.

1.  Fotografi makro

Sering sekali di lapangan peneliti menemukan fenomena yang menarik. Tak jarang beragam, tidak hanya satu hal. Dalam tahapan observasi awal untuk menemukan permasalahan, peneliti harus melihat langsung itu benar terjadi dan menjadi keluhan masyarakat.

Seperti ilustrasi di bawah ini, terpotret sebuah tanaman mengalami infeksi lokal pada daun. Dikatakan infeksi lokal karena organ lain masih terlihat sehat tanpa gejala penyakit. Fokus pengambilan gambar dipersempit pada penampang daun.

Fotografi makro membantu pembaca melihat lebih dekat beberapa gejala penyakit pada pemukaan daun. Gambar cenderung berukuran sama dengan daun aslinya, dengan mengabaikan objek lain seperti batang dan tanah.

Dengan melihat objek dalam gambar pembaca memahami bahwa daun bergejala dengan macam-macam bentuk lubang, bercak cokelat dan lingkaran konsentris cokelat muda di dalamnya. Selain itu pada pertulangan daun terdapat gejala menguning.

Gejala ini secara makroskopis (tampak tanpa mikroskop) menjadi anggapan awal bahwa tanaman sedang dalam keadaan berpenyakit. Peneliti mempertimbangkan untuk mengoleksi sampel daun bergejala sakit untuk dibawa ke laboratorium.

Proses uji lanjutan dilakukan untuk konfirmasi apakah gejala penyakit tersebut disebabkan oleh hama atau penyakit tanaman maupun oleh keduanya.

Ilustrasi daun kopi bergejala penyakit. Sumber: planterandforester

Demikian juga jika peneliti ingin menentukan intensitas serangan penyakit, tentunya dengan menerapkan metodologi tertentu teknik fotografi mikro memegang peranan penting sebab dapat menangkap gambar dari berbagai sisi bahwa tanaman mengalami infeksi baik lokal maupun sistemik (infeksi telah menyebar pada organ selain daun).

2.  Fotografi mikro

Fotografi jenis ini sering digunakan pada konsentrasi ilmu biologi yang memerlukan tambahan alat untuk memperjelas objek. Bidang pandang mata manusia terbatas sehingga untuk menangkap gambar dibutuhkan mikroskop yang terhubung dengan kamera khusus.

Seperti ilustrasi di bawah ini, dua jenis bakteri pada gambar a dan b berada pada satu kelompok bakteri berdasarkan bentuk sel dan interpretasi serapan zat warna selama pengujian. Hasil interpretasi yang bisa kita pahami, sel berwarna ungu dan berbentuk bulat. 

Namun, tahukah kita ternyata keduanya berbeda. Perbedaan dijelaskan pada citra penataan selnya. Gambar a tertata menyerupai rantai dan gambar b menyerupai kumpulan buah anggur.

Ilustrasi bakteri a) Streptococcus dan b) Staphylococcus setelah melalui teknik pewarnaan sel. Sumber: medbullets.com; Kamel dan Jarjes, 2015

Dalam mikrobiologi, dasar penataan susunan sel menjadi satu kunci identifikasi jenis mikroorganisme. Meskipun demikian proses awal ini perlu divalidasi dengan rangkaian pengujian selanjutnya meliputi identifikasi biokimia (kemampuan sel merespon bahan kimia) dan fisiologis sel (perubahan struktur dan fungsi sel).

Langkah selanjutnya pun tidak lepas dari keterampilan fotografi yang harus dimiliki peneliti dalam menjelaskan setiap fenomena. Hingga akhirnya seluruh data menjawab masalah yang ada dan menuju hilir sebuah kesimpulan.

3.  Fotografi aerial

Fotografi aerial banyak dipakai untuk penelitian di lapangan. Dalam ilmu Ekologi, kamera udara (drone) sering dipakai untuk melakukan pencitraan terhadap sebuah habitat yang sukar dijangkau dengan metode jelajah. Dikhawatirkan jika ditelusuri secara jelajah maka organisme dalam populasi akan terusik sehingga data gagal dikumpulkan. Sebagai contoh pengamatan perilaku burung dalam habitatnya.

Merujuk portal National Geographic, dalam konservasi Orangutan sebagai spesies terancam punah penting untuk mempelajari keberadaan individu dalam habitat. Mempelajari pola istirahat (pembuatan sarang), makan (sebaran pohon pakan, pola makan dan sebagainya) serta bergerak (jelajah) dapat memberi petunjuk kelestariannya.

Ilustrasi perilaku Orangutan. Sumber: unsplash.com/Steffen B

Pada tahun 2019 dalam Orangutan Nest Watch Project, penggunaan kamera termal menjadi pilihan untuk memotret habitat spesies Orangutan. Kamera termal dengan prinsip deteksi panas tubuh organisme yang ditangkap melalui gelombang inframerah dan diproses dengan thermal imaging camera. Informasi diterjemahkan dengan mengubah cahaya inframerah menjadi sinyal listrik. Gambar diproduksi dengan informasi tersebut.

Dengan anggapan bahwa Orangutan memiliki suhu tubuh yang menjadi informasi utama dalam prinsip kerja alat. Bahkan pada malam hari dan situasi berkabut sekalipun.

4.  Fotografi air

Fotografi bawah air telah dikenal masyarakat secara luas. Kita yang senang dengan aktivitas air seperti berenang dan menyelam telah mengenal dekat fotografi jenis ini. Pun dalam dunia penelitian biologi.

Fotografi air dapat memotret keseluruhan aktivitas air di permukaan maupun dasar air. Pesisir pantai, tepi sungai, danau, laut, juga di sekitar air terjun dan sebagainya.

Sebagai contoh bagi seorang peneliti tumbuhan berspora (paku maupun lumut) di sekitaran air terjun, sebaran tumbuhan ini penting terkait dengan revegetasi sebuah ekosistem yang rusak. Keberadaan tumbuhan ini dikenal sebagai tumbuhan perintis, awal tumbuh sebelum tumbuhan lain ada.

Secara teori ketinggian habitat menentukan laju pertumbuhan dan sebaran tumbuhan berspora. Selain itu apakah kondisi tutupan hutan terjangkau sinar matahari menentukan pula keanekaragaman tumbuhan berspora ini.

Peneliti harus dapat memotret dengan benar titik jelajah beserta kondisi alaminya apakah dekat dengan air terjun pada ketinggian, tumbuhan yang tersebar dengan naungan pohon sehingga cahaya matahari sukar masuk serta menangkap gambar tumbuhan dengan sinar matahari cukup.

Contoh lain yaitu kamera yang memotret kondisi palung laut. Adanya kehidupan seperti ikan-ikan yang bertahan hidup dalam kondisi ekstrem tekanan dan suhu air tentu memberikan gambaran terhadap lingkungan dan segala potensinya. Kamera bawah laut biasanya diintegrasikan pada kapal DSSV Pressure Drop dengan pemberat dilengkapi dengan umpan ikan.

Ilustrasi ikan siput pada palung di Jepang. Sumber: okezone

Fenomena ini menjawab kondisi bioluminesensi oleh Ikan Siput (Pseudoliparis belyaevi) yang ditemukan pada palung Izu-Ogasawara sedalam lebih dari 8 kilometer di Jepang yang beritanya dimuat pada BBC Indonesia pada 2/4/2023.

Berdasarkan hasil penelitian tersebut terungkap bahwa ternyata populasi ikan tersebut pun terancam punah akibat efek pemanasan global.

***

Memandang Biologi sebagai ilmu dasar, terapannya sangat beragam berkaitan dengan cabang ilmu yang ada. Sudah selayaknya penggunaan instrumen yang lebih baik dalam mendukung perkembangan ilmu dasar di hulu. Tak terkecuali dalam fotografi biologi.

Semoga ulasan ini memberikan gambaran betapa menariknya alam semesta dengan segala isinya untuk terus kita eksplorasi dengan bijaksana.

Terima kasih sudah membaca. Salam.

Referensi

satu, dua, tiga, empat, lima, enam, tujuh