Ini adalah teka-teki yang membingungkan para ahli biologi selama berabad-abad: daerah tropis bumi adalah rumah bagi berbagai spesies tanaman dan hewan yang sangat beragam, tetapi ketika Anda melakukan perjalanan ke utara atau selatan, jauh dari khatulistiwa, tingkat keragaman menurun.
Para ilmuwan tidak tahu mengapa keanekaragaman hayati cenderung terkonsentrasi di daerah tropis, tetapi mereka telah mengajukan beberapa hipotesis. Pertama, menyatakan bahwa lintang yang lebih tinggi tidak dapat mendukung keanekaragaman hayati yang tinggi karena kurangnya sinar matahari dan panas. Kedua, mengusulkan bahwa peningkatan radiasi matahari di lintang tropis dapat mengakibatkan tingkat mutasi yang lebih tinggi di sana.
Namun yang ketiga menunjukkan bahwa ekosistem bumi yang lebih dingin lebih muda dari ekuivalen ekuatorial mereka. Selama periode pendinginan global yang cepat yang disebut batas Eosen-Oligosen, yang terjadi 34 juta tahun lalu, habitat tropis planet itu menyusut secara dramatis ke arah khatulistiwa, sementara lapisan es tumbuh di kutub. Habitat-habitat baru yang lebih dingin ini tidak cukup luas untuk menampung spesies dalam jumlah banyak seperti di daerah tropis, kata beberapa ilmuwan.
Upaya untuk mempelajari teka-teki ini telah melibatkan perbandingan jumlah spesies di beberapa kelompok tanaman dan hewan, seperti pohon, burung, dan mamalia, di berbagai wilayah berbeda di planet ini. Namun, menghitung spesies dari Kalimantan hingga Belgia belum menghasilkan jawaban konkret tentang mengapa perbedaan keragaman regional ada sama sekali.
Sebuah tim yang dipimpin oleh Prof. Evan Economo dari Institut Sains dan Teknologi Universitas Sains Okinawa (OIST) berupaya untuk mengatasi perbedaan ini dengan semut. Sementara sebagian besar penelitian hingga kini telah berfokus pada vertebrata seperti mamalia dan burung, semut menawarkan kelompok global yang terkait erat untuk diteliti.
“Mereka ditemukan hampir di mana-mana di planet ini, mereka secara ekologis dominan, dan mereka terdokumentasi dengan baik, setidaknya untuk kelompok serangga”, kata Prof. Economo. “Hal ini membuat mereka contoh yang baik dari invertebrata dibandingkan dengan kelompok vertebrata lainnya”.
Dalam penelitian terbaru yang diterbitkan di Nature Communications , ia dan rekan-rekannya dengan susah payah membuat katalog distribusi global dari 14.912 semua spesies semut. Proses ini memakan waktu bertahun-tahun dan melibatkan penelitian lebih dari 9000 publikasi, basis data museum, dan penyimpanan online untuk menentukan spesies semut mana yang terjadi di dunia.
“Benoit sangat bertekad untuk mengumpulkan data ini,” kata Prof. Economo. “Dia mengawasi tim asisten yang mendigitalkan data dari kertas selama hari kerja, dan menghabiskan malam-malamnya sendiri, akhir pekan, hari libur memasukkan data. Itu adalah obsesi, tetapi pekerjaan itu tidak bisa dilakukan sebaliknya.”
Melengkapi tugas besar ini, para peneliti juga menciptakan kembali filogeni dari semua spesies semut yang memetakan bagaimana spesies saat ini dan nenek moyang mereka terkait satu sama lain. Untuk melakukannya, mereka menggabungkan semua data genetika yang tersedia dan menggunakan model komputasi untuk menyimpulkan diagram “pohon kehidupan” yang menunjukkan hubungan leluhur antar spesies.
Data tambahan dikumpulkan dari 500 spesies semut punah yang telah diidentifikasi dari fosil yang diawetkan dalam damar atau dipadatkan dalam batuan. Hal ini memungkinkan penulis untuk menyebutkan nenek moyang spesies semut tropis dan sedang modern dan mendapatkan wawasan tentang tingkat keragaman masa lalu dan garis lintang di mana mereka terjadi. (Anda dapat memeriksa data sendiri di situs web mereka, antmaps.org)
Analisis ini mengungkapkan bahwa tingkat di mana spesies baru muncul sangat bervariasi, tetapi tidak lebih tinggi di dekat khatulistiwa. Sebaliknya, makalah ini menunjukkan, daerah tropis memiliki waktu yang lebih lama untuk mengumpulkan keragaman yang kita lihat hari ini, dan dengan waktu yang cukup, kita dapat berharap untuk melihat hal yang sama terjadi di bagian lain dunia.
“Data terbaru dari semut ini dapat membantu untuk menguji teori tentang pola skala besar dalam ekologi,” kata Prof. Economo. Economo dan Guénard juga ingin menggunakannya untuk memandu upaya konservasi dengan mengidentifikasi area penting untuk keanekaragaman hayati serangga. Kata Economo, “Kami baru saja mendapatkan pandangan pertama pada pola keragaman serangga berskala besar”.