Nationalgeographic.co.id—Para peneliti telah menemukan genetika dasar untuk kekhasan kerajaan hewan kecil ini, di mana ratu semut bisa menghasilkan induk yang seluruhnya jantan atau betina. Supergen ini tampaknya memengaruhi rasio jenis kelamin keturunan pada semut secara signifikan.
"Aneh memiliki orang tua yang hanya menghasilkan satu jenis kelamin atau yang lain," kata ahli entomologi UC Riverside dan penulis studi Jessica Purcell ketika melakukan risetnya ini.
Organisme yang bereproduksi secara seksual biasanya berinvestasi sama pada keturunan jantan dan betina. Tapi mungkin ada penyimpangan dari hal ini.
Penyimpangan ini mengarahkan para peneliti untuk mempelajari konflik orangtua-anak, konflik genomik, dan pembiakan kooperatif. Beberapa spesies serangga sosial menunjukkan pola tingkat populasi yang tidak biasa dari rasio jenis kelamin terpisah, di mana beberapa koloni mengkhususkan diri dalam menghasilkan ratu masa depan dan yang lainnya mengkhususkan diri dalam produksi jantan.
Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa koloni semut dapat berspesialisasi dalam menghasilkan keturunan yang seluruhnya jantan atau betina. Untuk pertama kalinya, para ilmuwan UC Riverside telah menemukan satu set gen pada satu kromosom yang terkait dengan fenomena ini.
Penemuan mereka dijelaskan dalam artikel baru yang diterbitkan di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) pada 16 November 2021 dengan menuliskan judul Linked supergenes underlie split sex ratio and social organization in an ant.
Ketika manusia kawin, kedua orang tua akan menyumbangkan satu salinan genom kepada keturunannya. Namun, semut betina adalah satu-satunya yang membawa dua salinan, seperti yang dilakukan manusia dan kebanyakan hewan lainnya, sedangkan semut jantan hanya membawa satu salinan. Cukup unik bukan?
"Semut jantan berkembang dari telur yang tidak dibuahi oleh induknya," kata ahli biologi evolusi UCR dan penulis studi senior Alan Brelsford. "Oleh karena itu, semut jantan, serta lebah dan tawon, secara genetik memiliki ibu tetapi tidak memiliki ayah." sambungnya.
Purcell dan Brelsford menemukan spesimen penelitian mereka pada tahun 2016 saat dalam perjalanan untuk mengumpulkan dan mempelajari semut dari Riverside sampai ke Lingkaran Arktik. Di wilayah Yukon Kanada utara, mereka menemukan lebih dari 100 koloni dua spesies semut Formika yang tampak siap untuk penerbangan reproduksi tahunan mereka. Kembali di Riverside, mahasiswa doktoral ekologi German Lagunas-Robles ini menganalisis genom semut tersebut, mencari perbedaan antara koloni penghasil jantan dan betina.
Baca Juga: Sains Kota Bawah Tanah Semut, Kompleks dan Bertahan Puluhan Tahun
Selama penerbangan kawin, ratu akan kawin, mendarat, mengunyah sayapnya sendiri, dan mencari tempat untuk bersembunyi. Kemudian dia akan bertelur sekitar selusin telur di liang itu, yang kemudian berkembang menjadi induk pekerja pertamanya. Semut pekerja ini selalu betina, tetapi mereka tidak akan bereproduksi. Setelah mereka matang, para pekerja mengambil alih mencari makan, dan ratu terus bereproduksi, bertelur ratusan telur per hari.
Sementara jantan hidup hanya beberapa jam setelah penerbangan kawin mereka, ratu akan menyimpan sperma mereka dan dapat menggunakannya selama dekade berikutnya untuk menghasilkan keturunan baru. Sebagian besar anak dalam koloni semut adalah pekerja tanpa sayap, tetapi dalam koloni dewasa, ratu juga akan menghasilkan keturunan yang dapat terbang.
Meskipun gen yang terlibat dengan jenis kelamin keturunan yang dihasilkan oleh semut ini telah diidentifikasi oleh para peneliti, namun kemungkinan bahwa genetika bukanlah satu-satunya cara yang digunakan oleh ratu semut untuk memengaruhi koloni mereka. Mereka dapat memutuskan untuk tidak menggunakan sperma yang disimpan itu, yang akan menghasilkan semut jantan. Pekerja juga dapat memanipulasi rasio jenis kelamin koloni dengan tidak memberi makan atau membunuh larva tertentu secara selektif.
Penelitian lain telah mencatat bahwa ketersediaan makanan juga berpengaruh pada jenis kelamin koloni semut. "Ketika makanan ekstra dibuang ke koloni, itu menghasilkan lebih sedikit jantan," kata Brelsford.
Tim peneliti ingin melakukan studi tambahan untuk mengetahui kapan gen atau faktor lingkungan berperan lebih besar dalam menentukan jenis kelamin keturunan semut-semut ini. Mereka juga ingin mempelajari bagaimana gen ini bekerja di lingkungan yang berbeda. Rincian seperti itu pada akhirnya dapat membantu melestarikan semut asli Amerika Utara yang bermanfaat.
Baca Juga: Pelajaran Sains Semut: Seberapa Kuat dan Tajam Gigi-gigi Semut
Penerbangan kawin cenderung bertepatan dengan musim dan suhu tertentu. Perubahan iklim juga turut memengaruhi ketersediaan makanan, waktu berkembang biak, dan umumnya membuat rasio jenis kelamin suatu populasi menjadi tidak seimbang. Tidak seperti kerabat invasif non-pribumi mereka, spesies ini jarang mengganggu manusia, dan melakukan fungsi lingkungan yang penting.
"Semut benar-benar bagian integral dari ekosistem sebagai salah satu serangga yang paling melimpah. Tukang kebun cenderung menyukai cacing tanah, tetapi semut melakukan hal serupa untuk meningkatkan kesehatan tanah." kata Purcell.
Itulah mengapa, banyak yang menjadikan kehidupan mereka sebagai simbol ataupun ikon-ikon tertentu yang positif dan bermanfaat.
Baca Juga: Semut-Semut Tampak Sering Berciuman, Studi Ungkap Manfaatnya