Dalam sebuah kisah kerajaan yang layak untuk novel George R.R. Martin, sebuah penelitian baru menunjukkan bahwa sebagian pekerja lebah adalah pembunuh ratu yang akan bangkit dan membunuh ratu mereka jika sang ratu menghasilkan keturunan jantan yang salah.
Tahta kemudian dapat direbut oleh salah satu anak perempuannya, yang akan menghasilkan keturunan jantan yang tepat - memastikan kelangsungan hidup garis keturunan.
Mengapa lebah lebih memilih beberapa ratu daripada yang lain berdasarkan keturunan mereka? Untuk memahami hal ini, kita perlu mengetahui sedikit tentang perbedaan antara lebah jantan dan betina. Anak dari ratu lebah, semut, dan tawon (serangga yang secara kolektif dikenal sebagai Hymenoptera) terdiri dari dua jenis.
Perbedaannya berkaitan dengan genetika mereka. Manusia adalah organisme “diploid”, yang berarti mereka memiliki dua salinan (alel) dari setiap gen, satu dari setiap orang tua. Lebah, sebaliknya, sedikit berbeda.
Lebah betina, seperti kita, adalah diploid, berasal dari telur yang telah dibuahi dengan dua set alel. Seekor ratu harus kawin untuk menghasilkan lebah betina, karena sang ayah menyumbangkan setengah dari genom anak perempuannya.
Tetapi lebah jantan, yang dikenal sebagai drone, biasanya bersifat “haploid”, dihasilkan dari telur ratu yang tidak dibuahi dan membawa satu set alel. Ratu dapat menghasilkan mereka tanpa pernah kawin.
Ratu hanya kawin sekali, tapi menyimpan sperma selama sisa hidupnya. Setelah kawin, ia dapat memilih untuk membuahi sel telur yang mana saja, sehingga dapat mengontrol jumlah keturunan jantan dan betina yang dimilikinya.
Namun, kadang-kadang, jenis pejantan yang lebih langka dan lebih jahat muncul, dan ratu tidak bisa mengendalikannya. Pejantan ini diploid, dan biasanya steril.
Mereka terbentuk ketika tubuh lebah diploid (dan seharusnya betina) tertipu menjadi jantan. Mereka membawa bencana bagi kelangsungan hidup koloni karena mereka menghabiskan sumber daya, tidak dapat berkontribusi dalam reproduksi, dan, seperti semua lebah jantan Hymenopteran, mereka menolak untuk bekerja.
Ketika memutuskan apakah akan menjadi jantan atau betina, tubuh lebah yang sedang berkembang hanya melihat satu gen yang disebut gen “penentuan jenis kelamin komplementer” (CSD). Jika gen ini memiliki dua alel yang berbeda karena berasal dari sel telur yang telah dibuahi, lebah akan menjadi betina. Tetapi jika hanya memiliki satu alel karena berasal dari sel telur yang tidak dibuahi, lebah menjadi jantan.
Biasanya sistem penentuan jenis kelamin ini bekerja dengan baik. Tetapi jika secara kebetulan sang ratu kawin dengan pejantan yang membawa alel CSD yang identik dengan miliknya, maka separuh keturunan diploidnya hanya akan memiliki satu jenis alel CSD dan menjadi jantan dan bukan betina, yang secara efektif mengurangi separuh tenaga kerja generasi baru.
Para pekerja yang ada, jelas saja, sama sekali tidak terima dengan hal itu.
Ratu dengan keturunan jantan yang steril akan dibunuh
Para peneliti dalam studi baru ini mengamati spesies Scaptotrigona depilis, anggota lebah tak menyengat (Meliponini) yang berasal dari Brasil. Mereka mengidentifikasi koloni dengan jantan diploid steril yang sedang berkembang, juga koloni normal untuk dibandingkan.
Mereka memperkenalkan ratu baru yang normal dan sehat ke setiap sarang dan melacak aktivitasnya. Ratu di koloni yang berisi pejantan steril mati secara misterius sekitar 10 hari setelah pejantan tersebut muncul.
Ratu yang diperkenalkan dalam dua jenis koloni tidak berbeda satu sama lain. Ini berarti kita bisa mengesampingkan faktor genetik yang mungkin membuat mereka lebih mungkin untuk mati, atau mungkin membuat mereka memiliki bau yang berbeda dengan pekerja.
Mereka bukanlah induk dari keturunannya baik di koloni eksperimen maupun koloni kontrol. Jadi tidak ada alasan untuk berpikir bahwa pekerja di koloni kontrol lebih cenderung menyukai ratu baru mereka daripada pekerja di koloni eksperimen.
Jantan steril itu malas dan bau
Jadi, mengapa koloni percobaan bangkit dan membunuh ratu mereka yang baru? Penjelasan paling sederhana adalah bahwa keberadaan pejantan diploid yang steril itulah yang menyebabkan para pekerja membunuh sang ratu, bukannya sesuatu tentang ratu itu sendiri.
Dalam koloni yang berfungsi normal (koloni yang belum dimanipulasi untuk eksperimen), respons ini akan sangat menguntungkan. Jika ratu menghasilkan pejantan yang lapar, malas, dan mandul, membunuhnya akan membuat salah satu putrinya menjadi ratu baru, yang akan menghasilkan keturunan jantan yang benar-benar reproduktif. Para pekerja kemudian dapat membantu ratu baru ini untuk melestarikan warisan genetik kolektif mereka.
Bagaimana para pekerja mendeteksi pejantan steril? Para peneliti menunjukkan bahwa, bagi para pekerja, jantan haploid normal dan jantan diploid steril memiliki bau yang berbeda. Kedua bau yang berbeda itu muncul beberapa saat setelah pejantan muncul. Berapa lama setelah itu? Sekitar 10 hari - tepatnya pada saat ratu-ratu dalam percobaan mulai mati secara misterius. Demikianlah senjatanya.
Mengapa pejantan-pejantan ini tidak dibasmi lebih awal? Pada lebah madu (Apis mellifera), memang begitu. Lebah pekerja merawat telur dan larva dan dapat dengan mudah “mencium” jantan diploid dan membunuhnya. Namun pada lebah tanpa sengat, telur disegel di dalam sel pada awal perkembangannya, dan pekerja tidak memiliki kontak dengan telur tersebut hingga muncul sebagai pejantan yang tidak berguna.
Semut dan tawon juga merupakan pembunuh ratu
Perilaku semacam ini tidak unik; pembunuhan ratu dikenal di banyak spesies Hymenopteran.
Salah satu contohnya adalah pada koloni semut api (Solenopsis invicta), yang para pekerjanya membentuk kelompok. Setiap geng memiliki “tanda geng” sendiri, sebuah bau yang dihasilkan oleh kombinasi alel dari gen tertentu, yang memungkinkan semut untuk mengidentifikasi siapa saja yang ada dalam geng mereka. Para pekerja dari satu geng akan membunuh ratu yang menunjukkan tanda geng yang salah.
Pada tawon jaket kuning, yang memiliki siklus hidup tahunan, para pekerja biasanya akan membunuh ratu mereka pada akhir tahun saat ia menua dan kekuatannya berkurang. Pada masa jayanya, ratu tawon menghasilkan sinyal kimiawi yang menekan kemampuan pekerja untuk bereproduksi (bahkan pekerja dapat menghasilkan jantan dengan menghasilkan telur yang tidak dibuahi).
Para pekerja tidak mempermasalahkan hal ini, selama sang ratu terus memproduksi saudara-saudaranya secara massal. Namun, begitu kemampuannya menghasilkan bayi mulai menurun, jumlahnya tidak akan bertambah. Mereka lebih baik secara genetis dengan mengakhiri musim dengan gemilang dan bertelur dalam jumlah besar dari pejantan mereka sendiri - dan untuk itu mereka membutuhkan kebebasan dari induknya. Lainnya hanya berharap mereka bisa melakukannya dengan cepat.
Anehnya, para pekerja hanya membunuh ratu yang setia dan hanya kawin dengan satu pejantan. Pada spesies dengan ratu yang lebih bebas, pekerja tidak terlalu haus darah karena mereka biasanya adalah saudara tiri, bukan saudara kandung. Di sini, pekerja tidak memiliki cukup gen untuk saling mendukung anak-anak mereka dibandingkan keturunan ratu - betapapun jompo-nya dia.
Namun dalam kedua kasus ini, ratu dibunuh karena genetiknya, bukan karena pilihan hidupnya. Uniknya, lebah pekerja yang tidak menyengat justru melakukan balas dendam yang mengerikan terhadap ratu mereka karena tindakannya: pilihan pasangannya yang tidak menguntungkan.
Para penulis studi baru ini juga menunjukkan bahwa ratu tidak mungkin dapat membedakan pasangan yang baik dan yang buruk, yaitu apakah calon pelamar memiliki alel CSD yang sama dengannya atau tidak. Jadi, tidak ada alasan untuk menduga bahwa sang ratu akan tahu bahwa ia telah ditandai untuk mati hingga saat ia dibunuh dalam penyergapan gaya “Pernikahan Merah”.
Rahma Sekar Andini dari Universitas Negeri Malang menerjemahkan artikel ini dari bahasa Inggris