Semut Berikan Wawasan Interaksi Sosial

Semut yang direkayasa secara genetik karena kekurangan "indra penciuman" mereka tidak dapat berkomunikasi, mencari makan atau berkompetisi menjadi ratu, karena antena dan sirkuit otak mereka gagal berkembang sepenuhnya. Inilah temuan sebuah penelitian yang dipublikasikan online 10 Agustus di jurnal Cell.

"Kami menemukan bahwa spesies semut dapat menjadi model pertama yang memungkinkan analisis fungsional gen secara mendalam yang mengatur interaksi sosial dalam masyarakat yang kompleks," kata penulis studi Danny Sineine Reinberg, PhD, Terry dan Mel Karmazin di Departemen Biokimia dan Farmakologi Molekuler di NYU School of Medicine, serta Investigator untuk Howard Hughes Medical Institute.

"Meskipun perilaku semut tidak langsung menjangkau manusia, kami percaya bahwa pekerjaan ini menjanjikan untuk memajukan pemahaman kita tentang komunikasi sosial, dengan potensi untuk membentuk rancangan penelitian masa depan mengenai gangguan seperti skizofrenia, depresi atau autisme yang mengganggu," kata Penulis yang sesuai Claude Desplan, PhD, profesor di New York University's Department of Biology.

Hasil saat ini didasarkan pada fakta bahwa semut berkomunikasi melalui feromon, mengeluarkan zat kimia yang memicu respons. Bau seperti itu digunakan untuk menyebarkan alarm sebagai pendekatan predator, meninggalkan jejak pada makanan, menunjukkan status sosial (kasta), dan kesiapan sinyal untuk dikawinkan, semuanya berada dalam masyarakat kooperatif yang mencapai tugas yang kompleks. Semut dapat menerima sinyal semacam itu karena mereka memiliki protein yang disebut reseptor odor pada antena mereka, dengan masing-masing protein untuk mengikat bahan kimia berbau tertentu.

Hasil lain dari penelitian ini dilanjutkan dari fakta bahwa setiap sel neuron (neuron reseptor bau) yang mampu memproses keberadaan feromon tertentu pada permukaan antena semut mengirimkan ekstensi yang terkumpul dalam struktur otak mirip gumpalan yang disebut glomerulus. Informasi tentang bau tersebut diolah disana. Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa, pada serangga soliter seperti nyamuk, lalat buah, dan ngengat, hubungan antara reseptor odorant dan glomeruli "terprogram," yaitu perkembangan saraf mereka tidak tergantung pada aktivitas reseptor. Sebaliknya, mamalia tampaknya memiliki sel reseptor bau dengan ekstensi yang mampu meraba-raba pada glomeruli berdasarkan pada reseptor odorant yang mereka ekspresikan.

Penelitian baru menunjukkan bahwa semut Harpegnathos mungkin juga telah berevolusi untuk memiliki pola koneksi saraf berbasis aktivitas yang fleksibel, yang mungkin memungkinkan repertoar reseptor penciuman yang diperluas untuk mendeteksi feromon. Fleksibilitas ini diperlukan untuk komunikasi berdasarkan kepekaan pheromone dan aktivitas resultan neuron penciuman mereka, kata para peneliti.