Laporan lab · Sains di balik the Force

Midi-chlorian

Kehidupan mikroskopis di dalam setiap sel hidup — dan alasan seorang Jedi bisa mendengar the Force. Di sini kita menaruh midi-chlorian di bawah mikroskop: apa yang sebenarnya disebutkan di film dan serialnya, apa yang ada di benak George Lucas, dan seberapa banyak yang benar-benar didukung biologi nyata.

Pertama disebut
Episode I — Ancaman Tersembunyi · 1999
Tempat tinggal
setiap sel hidup
Jumlah tertinggi di layar
Anakin: lebih dari 20.000
Model di dunia nyata
mitokondria

Apa kata film-filmnya

Midi-chlorian pertama kali muncul di Ancaman Tersembunyi, saat Anakin kecil bertanya kepada Qui-Gon Jinn apa sebenarnya midi-chlorian itu:

Midi-chlorian adalah bentuk kehidupan mikroskopis yang tinggal di dalam semua sel hidup… Tanpa midi-chlorian, kehidupan tidak akan ada, dan kita tidak akan tahu apa-apa tentang the Force. Mereka terus-menerus berbicara kepada kita, menyampaikan kehendak the Force.

— Qui-Gon Jinn, Ancaman Tersembunyi (1999)

Jadi, midi-chlorian bukanlah the Force itu sendiri — mereka adalah saluran penghubungnya. Makin banyak midi-chlorian di sel-selmu, makin jelas kamu mendengarnya. Jumlah yang tinggi berarti bakat, bukan keahlian: angka itu tidak memberi tahu apa pun tentang latihanmu, juga tentang sisi mana yang akan kamu pilih.

Jumlahnya diukur dari darah, dan tes Anakin menghasilkan angka paling terkenal di seluruh saga:

Hasilnya melampaui skala… lebih dari dua puluh ribu. Bahkan Master Yoda tidak punya jumlah midi-chlorian setinggi itu.

— Obi-Wan Kenobi, Ancaman Tersembunyi

“Tidak ada Jedi yang punya,” jawab Qui-Gon. Sejak itu, midi-chlorian hanya segelintir kali disebut di layar — dan inilah semuanya.[1]

Semua penyebutan di layar

  1. 1999

    Episode I — Ancaman Tersembunyi

    Qui-Gon menjelaskan apa itu midi-chlorian, tes darah Anakin menunjukkan “lebih dari dua puluh ribu”, dan Qui-Gon menduga bocah itu dikandung berkat mereka.

  2. 2005

    Episode III — Balas Dendam Sith

    Palpatine menceritakan kepada Anakin tragedi Darth Plagueis, yang “bisa menggunakan the Force untuk memengaruhi midi-chlorian agar menciptakan kehidupan”.

  3. 2014 · Musim 6

    Perang Klon

    Suara Qui-Gon mengajari Yoda tentang Living Force dan Cosmic Force melalui midi-chlorian, lalu Yoda pergi ke Mata Air Kehidupan — planet asal midi-chlorian.

  4. 2020

    Sang Mandalorian — Musim 2

    Rekaman Dr. Pershing: eksperimen transfusi darah Grogu, yang sangat berharga karena jumlah midi-chlorian-nya tinggi.

  5. 2024 · Musim 3

    Pasukan Bad Batch

    Proyek Necromancer: Kekaisaran berusaha memindahkan jumlah midi-chlorian yang tinggi ke dalam klon, dan darah Omega ternyata menjadi kuncinya.

  6. 2024

    Sang Akolit

    Tes Jedi menunjukkan bahwa si kembar Osha dan Mae memiliki midi-chlorian yang identik — hal yang mustahil terjadi secara alami, bahkan pada anak kembar.

Anatomi midi-chlorian

Belum ada film yang memperlihatkan midi-chlorian dari dekat, jadi inilah rekonstruksi berdasarkan organel yang menjadi model mereka: mitokondria. Bagian 1–4 adalah anatomi mitokondria yang sebenarnya; bagian 5 dan 6 adalah tebakan kami tentang apa lagi yang dibutuhkan sebuah midi-chlorian.

Gbr. 1
  1. Membran luar: batas antara simbion dan sel inangnya.
  2. Membran dalam yang berlipat-lipat. Pada mitokondria, lipatan yang disebut krista ini menghasilkan energi sel.
  3. Cincin DNA miliknya sendiri — peninggalan dari masa ketika mitokondria masih berupa bakteri yang hidup bebas.
  4. Ribosom, pabrik protein mungil khas bakteri.
  5. “Antena Force”: apa pun yang membuat midi-chlorian bisa merasakan the Force. Tak ada satu pun dalam biologi yang bekerja seperti ini.
  6. Sinyal ke inang: cara mereka “berbicara kepada kita”. Sel dan mikroba sungguhan memang berbicara — dengan molekul.
Midi-chlorian yang digambar berdasarkan cetak biru mitokondria. Rekonstruksi spekulatif.

Cetak biru di dunia nyata: mitokondria

George Lucas pernah menyebut midi-chlorian sebagai “penggambaran bebas dari mitokondria” — mitra mungil yang begitu penting sehingga, kata dia, tanpa mereka tidak akan ada kehidupan.[2] Namanya biasanya dibaca sebagai gabungan dari mitokondria dan kloroplas, dua bagian sel hidup yang dulunya adalah bakteri yang hidup bebas.[3]

Bagian ini memang sains sungguhan. Sekitar dua miliar tahun lalu, sebuah sel menelan bakteri dan, alih-alih mencernanya, malah mempertahankannya. Si tamu mendapat tempat bernaung dan makanan; si tuan rumah mendapat pembangkit listrik. Keturunan mereka adalah mitokondria di hampir setiap sel tubuhmu. Mitokondria masih membawa DNA-nya sendiri — 16.569 huruf, 37 gen — dan memperbanyak diri secara mandiri. Lynn Margulis memopulerkan gagasan ini pada 1967.[4][5]

Gbr. 2
Endosimbiosis: bagaimana sebuah bakteri menjadi bagian dari sel. Midi-chlorian adalah kisah yang sama, ditambah the Force.

Bahkan definisi simbion versi Qui-Gon — “bentuk-bentuk kehidupan yang hidup bersama dan saling menguntungkan” — persis seperti cara ahli biologi menjelaskan simbiosis mutualisme.

Ada berapa banyak?

Di layar hanya ada satu angka: “lebih dari dua puluh ribu” milik Anakin, tanpa satuan — per sel? Per tetes darah? George Lucas lebih spesifik saat menjelaskan gagasannya kepada Terry Brooks, penulis novelisasi filmnya: makhluk biasa punya satu, dua, atau tiga midi-chlorian di setiap sel, sedangkan Anakin punya “sekitar seribu”.[6]

Angka pasti di wiki penggemar — Yoda 17.700 dan sebagainya — tidak berasal dari film maupun serial. Inilah angka-angka yang memang ada, berdampingan dengan mitokondria sungguhan:

Gbr. 3
  • Star Wars
  • Biologi nyata
  • Makhluk biasa, menurut Lucas 1–3 per sel
  • Anakin, menurut Lucas ≈ 1.000 per sel
  • Mitokondria dalam sel hati 1.000–2.000 per sel
  • Anakin, di film lebih dari 20.000 — satuan tak diketahui
  • Mitokondria dalam sel telur manusia 100.000–600.000

Skala logaritmik: setiap garis bernilai sepuluh kali garis sebelumnya.

Jumlah midi-chlorian dibandingkan dengan mitokondria.[7][8]

Memangnya dua puluh ribu bisa muat?

Satu sel hati berisi 1.000–2.000 mitokondria, dan bersama-sama mereka mengisi sekitar 22% volumenya.[7][9] Ambil 1.500 sebagai nilai tengah: satu mitokondria kira-kira 1/7.000 sel. Artinya, dua puluh ribu midi-chlorian seukuran mitokondria butuh ruang hampir sebesar tiga sel — bahkan jika semua isi lainnya dibuang. Seribu per sel versi Lucas hanya memakan 15% — cukup bersahaja.

Jadi, entah angka di film itu bukan per sel, atau midi-chlorian jauh lebih kecil daripada mitokondria. Coba sendiri:

Gbr. 4
20.000
Ukuran dibanding mitokondria

293% dari volume selTidak muat: selnya akan pecah

Gambar ini adalah irisan tipis sel. Pada irisan, proporsi luas sama dengan proporsi volume, jadi perbandingannya akurat.

Interaktif: seberapa banyak ruang sel hati yang akan dipakai midi-chlorian.

Tes darah

Di Tatooine, Qui-Gon mengambil setetes darah Anakin dan mengirim hasil pembacaannya kepada Obi-Wan di kapal sang ratu. Laboratorium sungguhan melakukan hal yang sangat mirip: mereka mengukur berapa banyak salinan DNA mitokondria yang dibawa sebuah sel — jumlah salinan mtDNA — dengan PCR kuantitatif, lalu memakainya sebagai penanda dalam riset penuaan dan penyakit.[10]

Ada satu kendala: sel darah merah dewasa, yang merupakan sebagian besar sel dalam setetes darah, sama sekali tidak punya mitokondria, sehingga laboratorium menghitung sel darah putih sebagai gantinya.[10] Jika midi-chlorian berperilaku seperti mitokondria, alat analisis Jedi pun harus melakukan hal yang sama.

Gbr. 5
Pemindai Obi-Wan: jarumnya melewati ujung skala.

“Tidak ada ayah”

Shmi Skywalker mengatakan Anakin tidak punya ayah, dan Qui-Gon menduga bocah itu dikandung berkat midi-chlorian. Di Balas Dendam Sith, Palpatine bercerita tentang Darth Plagueis, yang mampu membuat midi-chlorian menciptakan kehidupan, dan sejak itu para penggemar mencurigai kaum Sith. Story Group Lucasfilm membantahnya: Palpatine sama sekali tidak terlibat dalam kelahiran Anakin.[11]

Kelahiran perawan itu nyata. Pada 2006, dua komodo di kebun binatang Inggris bertelur, dan telurnya menetas tanpa campur tangan pejantan sama sekali; hiu, ular, dan burung juga bisa melakukannya.[12] Mamalia tidak bisa: sebagian gen hanya berfungsi jika berasal dari ayah. Meski begitu, pada 2022 para ilmuwan berhasil menumbuhkan seekor tikus dari satu sel telur yang tidak dibuahi dengan menulis ulang tujuh wilayah “imprinting” semacam itu.[13]

Namun midi-chlorian akan menghadapi masalah yang lebih pelik. Seorang ibu punya dua kromosom X, jadi anak yang tercipta hanya dari gen-gennya akan mendapat X dan X — anak perempuan. Anakin laki-laki, artinya sesuatu harus menulis satu kromosom Y utuh: sekitar 62 juta huruf DNA.[14] Pada komodo justru kebalikannya: betinanya ZW, sehingga kelahiran perawan hanya menghasilkan anak jantan.

Gbr. 6
Kelahiran biasa sel telurXspermaX/YXX♀︎/XY♂︎
Tanpa ayah sel telurXsalinan gen sel telurXXX♀︎
Anakin sel telurXthe Force??XY♂︎
Komodo sel telurZ/Wsalinan gen sel telurZ/WZZ♂︎/WW✕
Mengapa anak laki-laki tanpa ayah adalah bagian tersulit: kromosom Y harus datang dari suatu tempat.

Teka-teki pewarisan

Kita mewarisi mitokondria hanya dari ibu: sel telur membawa 100.000–600.000 mitokondria, sementara segelintir milik sperma datang tanpa DNA yang utuh lalu lenyap.[8][15] Jika midi-chlorian diwariskan dengan cara itu, Luke dan Leia akan membawa midi-chlorian Padmé, bukan Anakin — dan midi-chlorian Anakin sendiri akan berakhir bersamanya.

Saga ini menunjukkan sebaliknya: the Force juga mengalir lewat ayah. Sel sungguhan menawarkan jalan keluar. Berapa banyak mitokondria yang dipertahankan sebuah sel sebagian besar ditentukan oleh gen di inti selnya, dan gen itu berasal dari kedua orang tua. Mungkin simbionnya berasal dari ibu, tetapi jumlahnya diwariskan dari keduanya.

Gbr. 7
  • Mitokondria dari Shmi
  • Mitokondria dari Padmé
  • Kuat dalam the Force di layar
Keluarga Skywalker: mitokondria siapa yang mereka bawa, dan siapa yang kuat dalam the Force.

Midi-chlorian di dunia nyata

Midichloria mitochondrii

Bakteri sungguhan yang dinamai sesuai midi-chlorian, dengan izin George Lucas. Ia hidup di dalam mitokondria caplak Ixodes ricinus dan diwariskan dari induk ke keturunannya.[3]

Wolbachia

Hidup di dalam sel lebih dari 40% spesies artropoda dan berpindah dari induk ke keturunannya di dalam telur. Pada sejumlah tawon mungil, bakteri ini membuat betina melahirkan anak-anak betina tanpa pejantan sama sekali — contoh nyata “dikandung berkat simbion”.[16]

Vibrio fischeri

Bakteri bercahaya di organ cahaya cumi-cumi bobtail Hawaii yang menyembunyikan bayangan cumi-cumi itu dari pemangsa pada malam hari. Mereka baru menyalakan cahayanya setelah jumlah mereka cukup banyak — dan mereka mengetahuinya dengan “mengobrol” satu sama lain lewat sinyal kimia.[17]

Mitokondria dan kloroplas

Mantan bakteri yang kini menjadi sumber tenaga bagi setiap sel hewan dan setiap daun hijau. Tanpa mereka, kehidupan kompleks tidak akan ada — persis seperti kata Qui-Gon tentang midi-chlorian.

Rencana Lucas selanjutnya: kaum Whills

Dalam perbincangan dengan James Cameron pada 2018, Lucas mengatakan trilogi sekuel versinya akan menyelami “dunia mikrobiotik”: makhluk-makhluk yang ia sebut kaum Whills, yang hidup dari the Force dan sebenarnya mengendalikan alam semesta. Jedi, Sith, dan kita semua akan menjadi kendaraan bagi mereka untuk berkeliling, dengan midi-chlorian sebagai perantaranya. Lucas mengakui bahwa banyak penggemar pasti akan membencinya.[18]

Kesimpulan: seberapa ilmiah midi-chlorian?

  • Kehidupan di dalam sel kitaNyataMitokondria, Wolbachia, Midichloria
  • Simbion yang diwariskan dari ibu ke anakNyataMitokondria, Wolbachia
  • Menghitungnya dari setetes darahNyataJumlah salinan mtDNA lewat PCR
  • Dua puluh ribu di setiap selSebagianHanya jika ukurannya jauh lebih kecil daripada mitokondria
  • Anak laki-laki tanpa ayahTidakKromosom Y harus datang dari suatu tempat
  • Simbion yang berbicaraSebagianBakteri saling memberi sinyal dengan molekul
  • Menyampaikan kehendak the ForceDi luar sainsTak ada alat yang bisa mengujinya

Midi-chlorian ternyata lebih dekat dengan biologi nyata daripada yang dikesankan reputasinya: kehidupan di dalam kehidupan, simbion yang diwariskan lewat sel telur, menghitungnya di dalam darah — semuanya ada. Yang tidak bisa disediakan sains adalah the Force itu sendiri. Dan mungkin memang lebih baik begitu.

Sumber

  1. Wookieepedia — “Midi-chlorian”
  2. Wikipedia — “The Force”: George Lucas on midi-chlorians and mitochondria
  3. Wikipedia — “Midichloria”
  4. L. Sagan (Margulis). On the origin of mitosing cells. Journal of Theoretical Biology, 1967
  5. Wikipedia — “Mitochondrial DNA”
  6. StarWars.com — “So What the Heck Are Midi-Chlorians?”
  7. P. An et al. Hepatocyte mitochondria-derived danger signals directly activate hepatic stellate cells and drive progression of liver fibrosis. Nature Communications, 2020
  8. The Embryo Project Encyclopedia (Arizona State University) — “Mitochondrial DNA (mtDNA)”
  9. B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, 4th ed., table 12-1
  10. R. J. Longchamps et al. Evaluation of mitochondrial DNA copy number estimation techniques. PLOS ONE, 2020
  11. ComicBook.com — Lucasfilm Story Group on Palpatine and Anakin’s birth (2019)
  12. P. C. Watts et al. Parthenogenesis in Komodo dragons. Nature, 2006
  13. Y. Wei et al. Viable offspring derived from single unfertilized mammalian oocytes. PNAS, 2022
  14. A. Rhie et al. The complete sequence of a human Y chromosome. Nature, 2023
  15. W. Lee et al. Molecular basis for maternal inheritance of human mitochondrial DNA. Nature Genetics, 2023
  16. Wikipedia — “Wolbachia”
  17. S. C. Verma, T. Miyashiro. Quorum sensing in the squid–Vibrio symbiosis. International Journal of Molecular Sciences, 2013
  18. Gizmodo — George Lucas’ ideas for his own Star Wars sequel trilogy (2018)

Sekarang tonton semuanya sesuai urutan

Setiap film, serial, dan game tempat the Force mengalir kuat — dalam satu linimasa, lengkap dengan pelacak progres.

Buka linimasa