Semut Carpenter yang terinfeksi oleh jamur parasit khusus, tidak mengalami agresi atau isolasi dari rekan-rekan di sarangnya, dan mereka terus berbagi sumber makanan koloni sampai ia meninggalkan sarangnya untuk terakhir kalinya, menurut sebuah studi yang dipimpin oleh peneliti Penn State.
Temuan tersebut menunjukkan bahwa, walaupun jamur tersebut sangat mematikan bagi individu yang terinfeksi, kondisi kronis hanya untuk koloni – yang tidak menginduksi jenis tindakan defensif yang kuat yang dianggap umum terjadi pada masyarakat sosial serangga, kata periset tersebut.
Studi telah menunjukkan bahwa patogen jamur dari genus Ophiocordyceps – yang dikenal sebagai “jamur semut zombie” – mengendalikan perilaku pekerja semut carpenter, mendorong mereka untuk mendaki tanamani dan menggigit pembuluh atau margin di bagian bawah dedaunan. Semut yang terinfeksi mati, mayatnya menempel pada tanaman pasca kematiannya. Dari mayatnya ini, jamur tumbuh dan melepaskan spora ke lantai hutan di bawahnya, di mana mereka dapat menginfeksi semut lainnya yang mencari makanan.
“Penelitian sebelumnya memperkirakan bahwa masyarakat serangga melindungi koloni tersebut melalui kekebalan sosial,” kata pemimpin penulis Emilia Solá Gracia , sarjana postdoctoral dalam biologi , Penn State. “Diperkirakan bahwa selama interaksi sosial, pekerja semut mendeteksi infeksi pada rekannya dan menunjukkan agresi terhadap mereka atau menyingkirkannya dari sarang.
“Jamur ini, yang berkembang bersama dengan inangnya, membutuhkan waktu 14 sampai 21 hari untuk berkembang pada individu yang terinfeksi sebelum memaksa mereka meninggalkan sarang dan melakukan tindakan terakhir mereka. Pertanyaannya adalah, selama perkembangan ini, apakah patogen tersebut telah mengubah bagaimana semut yang terinfeksi berinteraksi dengan semut lain atau mengubah semacam isyarat kimia yang mereka pancarkan, yang memungkinkan pasangan sarang dapat mendeteksi infeksinya? Deteksi semacam itu akan optimal bagi koloni karena pekerja yang terinfeksi mati di dekat jalur pencarian makanan di mana jamur melepaskan spora yang menginfeksi anggota koloni lainnya.”
Untuk menguji hipotesis bahwa individu yang terinfeksi dikenali oleh anggota koloni yang sehat, tim peneliti melihat apakah pekerja semut yang terinfeksi diserang oleh rekan satu sarang, apakah mereka menghabiskan lebih banyak waktu di trofalaksis – secara sosial bertukar makanan – dan apakah mereka dikucilkan secara terpisah dari anggota koloni lainnya di dalam sarangnya.
Para peneliti mengumpulkan semut dari daerah hutan di South Carolina dan mendirikan tiga koloni di laboratorium Penn State, masing-masing koloni terdiri dari tiga kelompok semut pekerja. Salah satu dari tiga kelompok tidak diobati – sehat, yang kedua disuntik dengan media pertumbuhan yang mengandung jamur parasit dan yang ketiga menerima media pertumbuhan saja. Semut ditandai dengan pola titik unik di kepala, dada dan perut sehingga individu dapat diteliti dari waktu ke waktu.
Mereka menempelkan kamera GoPro yang dimodifikasi yang dilengkapi dengan lensa inframerah dan lensa makro di atas koloni untuk membuat rekaman video hampir 24 jam setiap hari.
33 detik pertama berada dalam sarang. Kami mengamati individu yang terinfeksi (I) di trophallaxis – perilaku pemberian makan sosial dewasa – dengan individu dari kelompok perlakuan sham (G). Selama 17 detik berikutnya, kami melakukan pengamatan di luar sarang di mana individu yang terinfeksi (I) melakukan trofalaksis dengan individu dari kelompok perlakuan sehat (H). [Credit: de Bekker dkk., 2014]
Saat mengamati hingga 1.240 jam rekaman video, para periset, yang melaporkan temuan mereka di jurnal online PLOS One , tidak melihat adanya serangan terhadap individu yang disuntik dengan jamur dan tidak menemukan perbedaan yang signifikan dalam berbagi makanan antara individu yang terinfeksi dan yang tidak terinfeksi.
Tim menemukan bahwa individu yang terinfeksi menghabiskan lebih banyak waktu di dekat pintu masuk sarang dan menghabiskan lebih banyak waktu di luar sarang daripada semut pekerja yang sehat.
“Bisa jadi menghabiskan lebih banyak waktu di luar sarang adalah sinyal awal manipulasi jamur, yang pada akhirnya mengharuskan inangnya untuk meninggalkan sarang agar reproduksi jamur terjadi,” kata Solá Gracia. “Tapi temuan yang paling signifikan adalah parasit yang berkembang biak ini tampaknya tidak secara langsung mempengaruhi dinamika sosial di dalam koloni tersebut.”
Secara keseluruhan, hasil ini menunjukkan bahwa individu yang sehat tidak mendeteksi parasit di dalam pasangan sarang mereka, menurut penulis senior David Hughes , profesor entomologi dan biologi.
“Ketidakmampuan koloni untuk mendeteksi individu yang terinfeksi memungkinkan jamur berkembang di dalam koloni, sementara menerima makanan dan perlindungan dari musuh alami yang dapat merusak atau membunuh semutnya sebelum parasit tersebut menyelesaikan pembangunannya,” katanya. “Berdasarkan pengamatan dan biologi jamur kami, kami memperkirakan bahwa patogen adalah parasit kronis koloni yang mampu bertahan tanpa memicu pertahanan perilaku yang kuat di masyarakat – singkatnya, parasit tidak dapat terdeteksi oleh pertahanan koloni tersebut. “
