Semut zombie menjepit pada bagian tanaman di udara dan bertahan selama berbulan-bulan sambil menyebarkan spora jamur parasit mereka, tetapi para peneliti menyadari bahwa mereka tidak selalu menempel pada bagian tanaman yang sama. Sekarang para peneliti tahu bahwa pilihan daun atau ranting terkait dengan iklim dan perubahan iklim memaksa jamur beradaptasi dengan kondisi lokal.
“Di daerah tropis, semut zombie menggigit daun, tetapi di daerah beriklim sedang, mereka menggigit ranting atau kulit kayu,” kata David P. Hughes , profesor entomologi dan biologi , Penn State.
Semut zombie sebenarnya adalah sejenis spesies semut kayu yang terinfeksi jamur parasit. Sekitar setengah spesies semut kayu dapat terinfeksi dan setiap spesies memiliki jamurnya sendiri. Fenomena semut zombie saat ini terjadi di seluruh dunia di semua benua kecuali Eropa. Namun, fosil semut zombie ditemukan di Jerman, jadi mereka pernah muncul di Eropa juga.
“Mereka mungkin tidak di Eropa karena hutan di sana sangat terkelola,” kata Hughes. “Mereka kemungkinan punah menuju tempatnya di sana.”
Spora semut zombie jatuh pada semut dari atas dan jamur berkembang biak di tubuh semut yang menggunakannya sebagai sumber nutrisi atau inangnya. Akhirnya, jamur memanipulasi semut untuk naik ke cabang yang lebih tinggi dan menjepit dengan menggigit. Jika semut yang terinfeksi mati di koloni atau di tanah, maka tidak ada kesempatan untuk menginfeksi semut lainnya, jadi memposisikan tubuh semut di mana jamur dapat didistribusikan secara luas sangat penting untuk jamur ini.
Hutan tropis hampir sepenuhnya hijau, menyisakan dedaunan di sepanjang tahun. Kebanyakan pohon di hutan beriklim menjatuhkan semua daunnya di musim gugur.
Fosil Jerman, yang berumur sekitar 47 juta tahun yang lalu, menunjukkan semut yang menggigit daun. Selama era itu, hutan hijau basah berkisar dari khatulistiwa hampir ke kutub Utara dan Selatan. Karena semua hutan selalu hijau, semua semut zombie akan memilih untuk menggigit daun.
Ketika iklim didinginkan, hutan beriklim tumbuh di daerah paling utara dan paling selatan di seluruh dunia. Semut zombie di daerah-daerah yang daunnya digigit akan dengan cepat berakhir di tanah ketika dedaunan jatuh. Spesies jamur yang memanipulasi inangnya pada daun tidak akan berhasil bereproduksi. Ini berarti ada kekuatan besar seleksi alam yang bekerja di tempat semut inang dimanipulasi. Seiring waktu, jamur berevolusi sehingga di daerah beriklim sedang, semut zombie dimanipulasi untuk menggigit ranting atau kulit kayu.
Perilaku manipulatif ini berkembang di daerah beriklim sedang di seluruh dunia. Para peneliti melaporkan hasil penelitian mereka dalam edisi terbaru Evolution.
Mereka melihat tiga area terpisah. Pertama-tama mereka memutuskan bahwa semut zombie tropis selalu menggigit daun dan semut musim panas yang sedang bergejolak selalu menggigit ranting dan kulit kayu dan bahwa 90 persen semut yang hidup di musim dingin yang ditemukan memiliki kaki mereka yang melilit pada ranting.
Mereka kemudian memutuskan bahwa menggigit daun, daripada menggigit ranting, adalah ciri leluhur – pendekatan yang awalnya digunakan ketika dunia jauh lebih hangat. Mereka juga menetapkan bahwa perilaku menggigit ranting berevolusi pada waktu yang berbeda di tempat yang berbeda, membuatnya menjadi sifat yang berkembang secara konvergen di daerah beriklim sedang yang muncul secara independen di lokasi yang berbeda – dalam hal ini Amerika Utara dan Jepang.
Banyak dari pekerjaan yang terlibat untuk mengamati sampel semut-zombie di mana pun mereka dapat ditemukan – museum, koleksi lain, foto, dan kumpulan data yang dikompilasi sebelumnya.
“Kami memiliki aset besar di sini milik Kim Fleming,” kata Hughes. “Kim adalah seorang ilmuwan warga negara yang propertinya di South Carolina dihias dengan semut zombie yang tergantung di pohon. Sebagai fotografer yang sangat baik dan sejarawan alam, Kim mampu mengumpulkan data rinci untuk kami pada semut zombie selama 18 bulan dengan mengambil gambar terus-menerus dari sampel di tanahnya, Ini adalah data berharga yang sangat sulit dikumpulkan.
“Kim adalah pengarang makalah ini, tetapi mungkin pengakuan terbesar pentingnya adalah bahwa spesies jamur yang menginfeksi semut carpenter di Carolina Selatan sekarang dinamai sesuai namanya, Ophiocordyceps kimflemingiae.”
Para peneliti juga melihat hubungan filogenetik dari berbagai jamur dengan memeriksa DNA yang diekstraksi dari sampel sebanyak mungkin. Mereka menemukan bahwa secara genetis, menggigit ranting dan membungkus kaki dikembangkan secara independen untuk menyesuaikan jamur dengan vegetasi beriklim.
“Kami dapat memperkirakan bahwa perubahan ini terjadi antara 40 dan 20 juta tahun yang lalu,” kata Hughes. “Namun, karena kelangkaan fosil semut zombie, kita tidak bisa lebih spesifik dari itu pada saat ini.”
Setiap kali iklim berubah – semakin hangat atau lebih dingin, lebih basah atau mengering – tanaman dan hewan beradaptasi atau mati. Jamur semut zombie juga beradaptasi dengan baik terhadap lingkungan yang berubah di sekitar mereka dan manipulasi semut carpenter memastikan kelangsungan hidup mereka hingga hari ini.
“Apa yang luar biasa di sini adalah bahwa kami telah menunjukkan bahwa manipulasi kompleks dari hewan oleh mikroba telah menanggapi tekanan seleksi yang dibebani iklim pada hewan dan tumbuhan,” kata Hughes. “Ini temuan hebat yang benar-benar membuat kami bersemangat.”
