Ratu semut dalam sejumlah koloni semut api dapat memiliki peran yang ditentukan sejak lahir. Perbedaan genetik, terutama keberadaan supergen, berkaitan dengan posisi semut dalam hierarki koloni.
Semut hidup dalam kelompok besar dengan pembagian tugas yang jelas. Di dalam koloni, ratu berperan untuk bereproduksi dan meneruskan gen kepada generasi berikutnya.
Penelitian yang dimuat dalam Proceedings of the Royal Society B dan dilakukan tim dari Universitas Georgia menelaah pengaruh genetika terhadap perkembangan semut. Studi itu juga membahas cara gen tertentu meningkatkan peluang untuk diwariskan ke keturunan.
Ukuran tubuh merupakan salah satu faktor yang terkait dengan kedudukan semut di dalam koloninya. Namun, ukuran tersebut tidak hanya dipengaruhi kondisi tumbuh, melainkan juga variasi genetik yang diwariskan.
Supergen dan Struktur Koloni
Pada sebagian koloni semut api, hanya ada satu ratu yang bertelur. Namun, terdapat pula koloni yang memiliki beberapa ratu.
Ratu pada koloni tertentu mewarisi dan meneruskan supergen, yakni sekumpulan gen yang diwariskan bersama dalam satu paket. Pada semut api, supergen khusus ini mengandung lebih dari 500 gen dan berkaitan dengan koloni yang mempunyai banyak ratu.
Brendan Hunt, salah satu penulis studi sekaligus profesor madya di Universitas Georgia, menjelaskan alasan istilah tersebut digunakan. “Kami menyebutnya supergen karena gen-gen tersebut terkait erat dan diwariskan bersama, hampir seperti satu gen besar,” kata Hunt.
Keberadaan supergen membuat proses pembentukan kasta tidak semata bergantung pada lingkungan. Sebelumnya, peneliti telah mengetahui bahwa nutrisi, kondisi lingkungan, dan interaksi dengan semut lain juga membantu menentukan apakah seekor semut berkembang menjadi pekerja atau ratu.
Ukuran Tubuh dan Pembagian Tugas
Semut pekerja berukuran lebih kecil umumnya merawat semut muda dan menjaga sarang. Pekerja yang lebih besar cenderung menjalankan tugas mencari makanan.
Semut dengan ukuran paling besar dapat menjadi ratu dalam sebuah koloni. Berbeda dari pekerja, ratu semut tidak menjalankan pekerjaan rutin di sarang dan berfokus pada reproduksi.
Tim peneliti kemudian menelusuri perkembangan supergen melalui peran hormon juvenil. Hormon ini adalah zat kimia yang membantu mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan serangga.
Semut api yang terkait dengan mekanisme tersebut tidak selalu tumbuh lebih cepat untuk mencapai ukuran besar. Mereka justru dapat menghabiskan waktu lebih lama pada tahap larva, lalu tumbuh dengan laju normal setelahnya.
Pengujian dengan Metoprene
Untuk menguji pengaruh hormon juvenil, peneliti menggunakan metoprene pada dua kelompok semut. Zat tersebut digunakan untuk meniru fungsi hormon juvenil dalam mengatur pertumbuhan, perkembangan, dan ukuran tubuh semut.
Kelompok pertama terdiri atas semut yang memiliki supergen. Kelompok kedua mencakup semut yang tidak memiliki supergen.
Hasil pengujian menunjukkan semut tanpa supergen juga dapat tumbuh besar seperti semut yang membawa supergen. Ukuran tubuh kedua kelompok dapat tampak serupa, meski tidak sepenuhnya seragam.
Perbedaan terlihat ketika peneliti membandingkan semut-semut berukuran paling besar dari kedua kelompok. Semut yang ukurannya lebih besar ditemukan berasal dari kategori yang memiliki supergen.
Temuan tersebut menunjukkan bahwa faktor genetik dapat memberi pengaruh penting terhadap peluang semut mencapai posisi tertentu dalam koloni. Meski demikian, nutrisi, lingkungan, dan interaksi sosial tetap menjadi bagian dari proses perkembangan hierarki semut.
