REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Tim peneliti dari Hebrew University of Jerusalem memecahkan misteri di balik bentuk kelopak mawar yang khas dengan ujung runcing dan tepi yang melengkung elegan. Selama berabad-abad, keindahan bentuk ini telah menginspirasi seniman dan penyair, namun dasar ilmiahnya baru terungkap melalui penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Science.
Studi ini menunjukkan bahwa bentuk unik kelopak mawar tidak disebabkan oleh perbedaan kecepatan pertumbuhan seperti pada bunga lain, melainkan akibat dari "ketidaksesuaian Mainardi-Codazzi-Peterson" yaitu sebuah konflik geometris bawaan yang terjadi selama proses pertumbuhan. Para ilmuwan, termasuk Yafei Zhang, Omri Y Cohen, Michael Moshe, dan Eran Sharon dari Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem, melakukan pengamatan mendalam terhadap bunga mawar jenis Red Baccara dan sekitar 100 kelopak dari berbagai spesies mawar.
Mereka mengamati pola yang jelas: kelopak muda yang berada di dekat pusat bunga memiliki tepi yang halus, sementara kelopak yang lebih tua mengembangkan bentuk seperti poligon dengan ujung-ujung yang jelas runcing. Untuk memahami mekanisme di balik fenomena ini, tim peneliti melakukan eksperimen dengan memotong strip tipis dari berbagai bagian kelopak.
Mereka menemukan bahwa strip yang dipotong sepanjang tepi kelopak tetap datar, sementara strip yang dipotong dari pusat ke tepi melengkung ke bawah. Penemuan ini mengindikasikan adanya perbedaan pola pertumbuhan dalam arah yang berbeda pada kelopak mawar.
Penelitian ini membawa pada kesimpulan penting bahwa kelopak mawar tumbuh dengan kelengkungan hanya pada arah radial, yaitu dari pusat ke tepi, dan tidak melengkung di sepanjang tepi lingkaran. Seiring dengan pertumbuhan yang terus berlanjut, ketidaksesuaian ini menciptakan apa yang oleh para peneliti disebut sebagai "frustrasi geometris", kondisi di mana material secara fisik tidak dapat mempertahankan bentuk idealnya tanpa mengalami distorsi.
"Bentuk khas mereka muncul dari jenis ketidaksesuaian geometris yang berbeda," tulis para peneliti dalam publikasinya, merujuk pada konflik matematis spesifik ini dikutip dari laman Study Finds pada Jumat (16/5/2025).
Untuk menguji teori mereka, para ilmuwan membuat model sederhana kelopak berbentuk cakram melalui simulasi komputer dan eksperimen fisik menggunakan plastik biodegradable. Dengan memprogram model-model ini dengan pola pertumbuhan yang sama seperti yang diamati pada mawar asli, mereka berhasil mereproduksi transformasi dari tepi halus menjadi ujung runcing.
Lebih lanjut, tim peneliti memperkuat temuan mereka dengan eksperimen yang cerdik. Mereka dengan hati-hati memindahkan titik yang baru terbentuk pada kelopak muda ke lokasi lain di sepanjang tepi, kemudian membiarkan bunga tersebut terus tumbuh.
Hasilnya menunjukkan bahwa lokasi asli yang ditinggalkan tetap tumbuh dengan tepi yang membulat, sementara lokasi baru mengembangkan tepi yang cekung. Percobaan ini membuktikan bahwa titik pada kelopak itu sendiri memengaruhi bagaimana jaringan tumbuh.
Penemuan ini tidak hanya memberikan pemahaman baru tentang keindahan bentuk bunga mawar, tetapi juga membuka potensi aplikasi dalam bidang manufaktur dan teknik. Prinsip-prinsip yang mendasari pembentukan kelopak mawar dapat menginspirasi pengembangan material yang secara otomatis membentuk struktur spesifik tanpa manipulasi eksternal.
Metode konvensional untuk menciptakan kurva kompleks pada material tipis memerlukan gaya dari luar, namun penelitian ini menunjukkan bagaimana pola pertumbuhan yang dirancang dengan baik dapat secara spontan menghasilkan bentuk-bentuk yang rumit. Mulai dari arsitektur hingga perangkat medis, prinsip-prinsip di balik pembentukan kelopak mawar suatu hari nanti dinilai dapat membantu menciptakan struktur yang secara otomatis melipat menjadi bentuk yang berguna.
Meskipun studi ini memberikan model fisik yang menarik untuk morfologi kelopak mawar, para peneliti mengakui adanya beberapa keterbatasan. Model yang digunakan adalah geometri cakram yang disederhanakan dan tidak mencakup kompleksitas penuh dari bentuk kelopak sebenarnya.
Selain itu, model ini terutama membahas mekanisme pembentukan ujung tetapi tidak sepenuhnya mengeksplorasi mekanisme regulasi pertumbuhan biologis yang mungkin terlibat. Terakhir, meskipun mereka mempelajari sekitar 100 kelopak, sebagian besar berasal dari varietas mawar budidaya, yang mungkin memiliki sifat yang berbeda dari mawar liar karena pemuliaan selektif untuk karakteristik estetika.
Ikuti Whatsapp Channel Republika