Kumbang Memanipulasi Informasi Dari Bakteri Dalam Bangkai

Kumbang Memanipulasi Informasi Dari Bakteri Dalam Bangkai

Kumbang Memanipulasi Informasi Dari Bakteri Dalam Bangkai – Ahli biologi terbiasa mendengar cerita tentang mikroba yang memanipulasi inangnya jamur yang mengubah semut menjadi zombie yang ingin bunuh diri, protozoa yang membuat tikus mencari urin kucing tetapi ada beberapa contoh inang yang mengubah tabel pada mikroba mereka.

Beberapa peneliti baru saja menerbitkan sebuah makalah yang menunjukkan bahwa kumbang pengubur, Nicrophorus orbicollis, ditemukan di Amerika Utara bagian timur, mengubah bau yang dihasilkan oleh mikroba dari sarang bawah tanah mereka untuk menggagalkan pesaing yang akan mencuri cache kumbang. sbobetmobile

Kumbang Memanipulasi Informasi Dari Bakteri Dalam Bangkai

Serangkaian bau yang tidak menyenangkan

Beberapa peneliti telah mempelajari kumbang pengubur selama lebih dari 30 tahun, pada awalnya untuk memahami perilaku dan fisiologi orang tua mereka, tetapi baru-baru ini peran mereka dalam komunitas serangga bangkai yang mendaur ulang nutrisi penting ke dalam tanah.

Lingkungan penciuman kumbang pengubur adalah salah satu yang menjijikkan banyak manusia tetapi telah membuat beberapa peneliti terpesona karena konteks di mana kumbang menemukan makanan mereka, mengiklankan pasangan dan bersaing dengan saingan.

Bahan kimia volatil yang dihasilkan mikroba saat mereka berkembang biak pada mayat berubah saat hewan tersebut membusuk. Buket molekul yang berubah ini menarik suksesi spesies serangga yang berbeda.

Campuran bau yang berbeda mewakili tahap pembusukan tertentu yang akan memberi isyarat pada serangga yang mengkhususkan diri pada mayat segar atau sisa-sisa pada akhir pembusukan, atau sesuatu di antaranya. Informasi tersebut mungkin berguna dalam kasus pidana untuk menentukan interval post-mortem.

Fokus sarang kumbang yang terkubur adalah hewan kecil yang mati yang digerakan sepasang jantan-betina di bawah tanah untuk disiapkan sebagai makanan bagi anak-anaknya. Mikroba yang hidup di bangkai tikus segar mulai memetabolisme protein, memancarkan produk sampingan belerang yang tertiup angin. Bau ini menarik kumbang terbang yang sedang mengubur mencari kesempatan berkembang biak.

Bekerja sama dengan Paula Philbrick, seorang ahli mikrobiologi, beberapa peneliti mulai dengan uji coba lapangan untuk mengidentifikasi bahan kimia yang ditanggapi oleh kumbang pengubur, sehingga kami dapat menemukan bahan mana yang mungkin ingin mereka manipulasi.

Kami menguji dua bahan kimia dimetil disulfida dan dimetil trisulfida yang diketahui dapat menarik serangga bangkai. Bahan kimia ini digunakan oleh tanaman peniru mayat dalam manipulasi mereka sendiri menipu lalat dan kumbang pencari bangkai untuk menyerbuki bunga busuk mereka.

Namun, ketika kami mencoba senyawa ini sebagai suplemen di samping bangkai tikus segar, kumbang pengubur yang terbang bebas menunjukkan sedikit minat. Dengan tebakan terbaik kami, kami kewalahan memikirkan pengujian secara acak masing-masing dari lebih dari 500 bahan kimia yang terkait dengan bangkai yang membusuk.

Beri tahu kami apa yang Anda ketahui

Daripada memainkan permainan tebak-tebakan kimia, kami memutuskan untuk mengambil pendekatan lain, untuk melihat apakah kumbang dapat menunjukkan kepada kami apa yang penting bagi mereka.

Rekan kami Sandra Steiger dan Johannes Stökl di Universitas Bayreuth menggunakan teknik yang disebut spektroskopi massa kromatografi gas untuk membandingkan molekul volatil yang dipancarkan dari bangkai yang disiapkan oleh sepasang N. orbicolis dengan yang dipancarkan dari bangkai yang belum tersentuh kumbang.

Anehnya, dua senyawa belerang yang tidak diketahui menjadi isyarat penting bagi serangga apa pun metil tiosianat dan metil tiolasetat keduanya berkurang lebih dari dua puluh kali lipat oleh kerja kumbang pada bangkai. Mengapa mereka melakukan ini, dan bagaimana caranya?

Metil tiosianat ternyata menjadi petunjuk yang bagus untuk mengubur kumbang yang mencari bangkai. Ketika kami kembali ke lapangan dan menempatkan metil tiosianat di sebelah bangkai, lebih dari 90% ditemukan dengan mengubur kumbang pada malam pertama, dibandingkan dengan tingkat penemuan 0% hingga 20% untuk bangkai segar tanpa suplemen kimia.

Metil tiosianat tampaknya merupakan aroma surga bagi kumbang yang mencari tikus atau burung langka yang baru mati di suatu tempat di hutan yang tidak diklaim oleh pemangsa atau pemulung vertebrata.

Namun, begitu bangkai ditemukan, kumbang penduduk menghadapi masalah. Bau yang sama yang mengingatkan mereka juga bisa mengungkapkan hadiah bangkai mereka kepada pesaing. Kumbang pengubur sangat baik dalam mendeteksi dan merespons informasi, tetapi apakah mereka juga mengontrol informasi ini?

Kampanye disinformasi

Transformasi bangkai tikus menjadi makanan kumbang sangat mencengangkan. Setelah mengubur bangkai, pasangan bekerja siang dan malam untuk menghilangkan bulu, membulatkan bangkai menjadi bola, dan mengoleskan cairan anal ke kulit yang terbuka, menyeret perut mereka dalam pola zig-zag sambil melingkari bangkai.

Para ilmuwan dulu percaya bahwa pasangan penghuni kumbang pengubur mungkin mensterilkan bangkai, menghilangkan mikroba yang melepaskan bau busuk dari bangkai yang tersembunyi di bawah lantai hutan. Meskipun sekresinya memang mengandung antimikroba, mereka juga mengandung mikroba dari usus kumbang.

Hasilnya adalah komunitas mikroba di mana mikroba sama banyaknya seperti pada bangkai yang tidak siap, tetapi dengan spesies mikroba yang lebih sedikit daripada dalam campuran normal.

Mikrobiota yang dimanipulasi ini memancarkan jauh lebih sedikit metil tiosianat, dan yang mengejutkan, jumlah dimetil trisulfida yang jauh lebih besar senyawa yang disebutkan di atas yang dikaitkan dengan tahap tengah dekomposisi di mana larva lalat yang bersaing membuat bangkai tidak berharga bagi kumbang yang sedang mengubur.

Ketika kami menempatkan dimetil trisulfida di sebelah bangkai tikus segar, kumbang yang terbang bebas sepertinya tidak akan mendarat, tampaknya terhalang oleh bau yang menunjukkan bangkai terlalu jauh terurai untuk berkembang biak mengubur kumbang.

Sepasang kumbang yang menetap mempersulit pesaing kumbang untuk menggunakan bau untuk menemukan bangkai mereka dalam dua cara: dengan mengurangi atraktan kimia dan dengan mendisinformasikan saingan dengan meningkatkan pencegah kimia.

Ketika kami mengambil bangkai kumbang dari laboratorium dan menguburnya di lapangan, kemungkinannya lebih kecil untuk ditemukan dibandingkan bangkai dengan usia yang sama yang tidak disiapkan oleh kumbang pembiakan. Meskipun kumbang pengubur penduduk akan bertarung sampai mati jika penyusup muncul, kumbang lebih memilih untuk menghindari pertempuran sama sekali.

Kumbang Memanipulasi Informasi Dari Bakteri Dalam Bangkai

Adaptasi kompleks hewan dengan mikrobiota mereka paling sering dikaitkan dengan mikroba usus yang membantu pencernaan inang, atau mikroba budidaya yang menyediakan makanan. Namun, masuk akal bagi spesialis sumber daya seperti kumbang pengubur yang secara konsisten menghadapi mikrobiota eksternal untuk mengembangkan tingkat kerumitan yang serupa.

Bau yang dikeluarkan oleh mikroba merupakan komponen penting dari komunikasi hewan, interaksi sosial, seleksi seksual, interaksi predator-mangsa dan simbiosis tumbuhan-jamur. Sementara pengendalian bau yang berasal dari mikroba dengan mengubur kumbang mungkin merupakan salah satu contoh yang lebih baik, keberadaan mikroba dan produk kimianya di mana-mana menunjukkan bahwa manipulasi inang yang serupa akan umum terjadi, meskipun manusia tidak menyadari adaptasi ini dan pentingnya mereka.

Tagged