ZOMBIE-ANT FUNGI

ZOMBIE-ANT FUNGI

Semut kecil itu pergi meninggalkan koloninya, berjalan tertatih menuju dahan tumbuhan tanpa ia tahu kenapa. Ia tidak mampu memegang kendali atas dirinya sendiri. Ia bahkan tidak tahu apa yang sebenarnya sedang terjadi pada dirinya. Semut kecil itu hidup, tetapi mati. Perlahan namun pasti, akhirnya ia sampai. Tak lama setelahnya, ia menggigit kuat permukaan daun yang ditumpanginya, layaknya zombie yang menemukan mangsanya, hingga kemudian, ia benar-benar mati dan sesuatu yang tidak biasa mulai muncul dari bagian belakang kepalanya.

Hi teman-teman! Bagaimana narasi diatas? Apakah kalian tau apa yang sebenarnya terjadi pada semut kecil itu? Menapa ia pergi meninggalkan koloninya? Menapa ia tidak mampu memegang kendali atas dirinya sendiri? Sesuatu apa yang muncul dari bagian belakang kepalanya? Sssttt, aku kasih bocoran, dia berubah menjadi zombie! Ingin tahu lebih lanjut? Simak penjelasan di bawah ini ya!

THE KILLER FUNGUS

“The killer fungus” yang akan kita bahas dikenal dengan nama cordyceps. Namanya berasal dari bahasa Yunani yang berarti club-head. Ada sekitar 400 spesies yang masuk dalam family ini dan masing-masing spesies memiliki target inangnya sendiri. Misalnya Ophiocordyceps sinensis (menginfeksi larva ulat) dan Ophicordyceps nutans (menginfeksi Hemiptera).

Fungi yang menginfeksi atau bersifat patogen terhadap serangga disebut dengan fungi entomopatogen. Fungi ini menginfeksi serangga inang melalui kutikula, saluran pencernaan dan spirakel (Herdantiarni, 2014).

Salah satu fungi entomopatogen adalah Ophiocordyceps unilateralis.  Fungi ini merupakan kelompok fungi Ascomycota genus Ophiocordyceps. Ophiocordyceps unilateralis dapat ditemui di berbagai wilayah hutan hujan tropis sebagai patogen dari semut jenis Camponotus sp. (Araujo, 2018). Menurut Hughes (2011), fungi jenis ini mampu menginfeksi semut inang kemudian perlahan mengubah perilaku dari semut inang hingga akhirnya mengambil alih kendali atas tubuh inangnya dan menggunakannya sebagai “alat” untuk kelangsungan hidupnya. Fungi Ophiocordyceps unilateralis ini bereproduksi secara aseksual. Setelah semut mati, maka hifa akan tumbuh menutupi tubuh semut dan batang tubuh fungi akan tumbuh dari kepala bagian belakang semut yang nantinya akan membentuk askus.

Reproduksi aseksual, A. Panah besar menunjukkan tempat tumbuhnya stroma, panah kecil menunjukkan askostromata muda. B-C. bagian apikal gambar A. D. Konidia

(Sumber : http://fuse-journal.org/)

Bentuk stroma, askus dan askospora Ophiocordyceps unilateralis

Fungi Ophiocordyceps unilateralis dapat ditemukan di berbagai wilayah hutan hujan tropis dengan kelembaban 94-95% dan temperatur antara 20-30°C. di Indonesia sendiri, spesies ini dapat ditemukan di hutan Mandiangin Banjarbaru Kalimatan Selatan. Selain itu, fungi ini juga dapat ditemukan di hutan hujan Thailand, Amerika Tengah, Afrika dan Brazil.

Persebaran Ophiocordyceps sp.

(Sumber : Westerdjik Fungal Biodiversity Institute)

STRUKTUR SEL

Bagian tubuh dari Ophiocordyceps unilateralis terdiri atas hifa. Hifa fungi ini berbentuk tonjolan benang-benang tipis (secara kolektif disebut miselia) yang dispesialisasikan untuk mencari makanan di lingkungan yang baru dan menginvasi jaringan inang (Kirk, 2008). Hifa fungi Ophiocordyceps unilateralis mampu tumbuh menjalar hingga bagian kaki semut inang. Badan hifa Ophiocordyceps unilateralis, tumbuh di dalam tubuh semut dan melakukan pembelahan dengan cara budding (Prasertphon, 1968).

Skema hifa fungi pada jaringan otot semut Camponotus sp.

(Sumber : www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1711673114)

LIFE CYCLE & INFECTION MECHANISM

Askus yang telah masak mengeluarkan askospora. Spora ini dapat menginfeksi semut Camponotus sp. melalui eksoskeleton maupun sistem pernafasan. Setelah berhasil masuk, spora tersebut menyebar ke seluruh organ dan otot semut. Setelah fungi tersebut berkoloni di dalam tubuh semut, mereka mulai mengeluarkan racun saraf yang akan mengubah perilaku semut.

Seperti ini gambaran ketika mulai menginvasi

(Sumber : www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1711673114)

Racun tersebut dapat menyebabkan si semut kejang dan keluar dari jalur jejak pencarian makan si semut. Pada saat itulah Ophiocordyceps unilateralis mengambil alih tubuh semut, membawa semut keluar dari koloninya dan menuju ke tempat yang optimal bagi pertumbuhan fungi. Biasanya Ophiocordyceps unilateralis membawa semut ke atas dahan pohon. Karena kondisi tempat yang cukup tinggi, Ophiocordyceps unilateralis membuat semut menggigit daun hingga menancap ke bagian berkas pembuluh agar semut tetap berada pada tempatnya (Hughes, 2011). Setelah itu racun dari fungi membuat mandibula semut menutup. Koneksi sarkomer dalam serat otot pun mulai hancur dan mitokondria berkurang. Kurangnya mitokondria menyebabkan jumlah energi otot mandibular menurun dan menghilangkan kemampuan serat otot untuk rileks dan berkontraksi. Akibatnya, otot menjadi kaku dan keras sehingga semut tetap berada pada tempatnya. Peristiwa tersebut dinamakan oleh peneliti sebagai “the death grip”. Menurut Hughes (2009), dalam 24 jam pertama setelah kematian semut, hifa mulai tumbuh di sejumlah daerah pada tubuh semut. Dalam 2 hari, dari daerah belakang kepala semut, stroma mulai tumbuh dan berkembang hingga menghasilkan askosprora. Lama waktu yang diperlukan untuk satu kali siklus infeksi adalah sekitar tiga bulan. Saat askosprora sudah masak, siklus hidup fungi ini dimulai kembali.

Skema tempat tumbuhnya stroma

(Sumber : https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0017024)

“The Death Grip”

(Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=3n4kt-hOpzc&feature=youtu.be)

Fosil “The Death Grip”

(Sumber : https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rsbl.2010.0521)

Lalu apa manfaat dari Ophiocordyceps unilateralis?

Menurut Isaka (2005) dan Wang (2013), Ophiocordyceps unilateralis dapat digunakan sebagai pewarna makanan. Hal ini karena Ophiocordyceps unilateralis memproduksi naphthoquinone yang bila dalam kondisi asam akan berwarna merah dan bila dalam kondisi basa akan berwarna ungu. Warna-warna itu stabil dalam kondisi asam maupun basa, berwarna cerah dan non-sitotoksik bagi manusia.

Jadi bagaimana teman-teman? Apa sekarang kalian sudah paham kenapa semut kecil itu berubah menjadi zombie?

Hihiii, semoga artikel ini bermanfaat ya untuk kalian, terima kasih sudah menyempatkan waktu untuk membaca, tetap jaga kesehatan yaa, sampai jumpa J

DAFTAR PUSTAKA

Araújo JPM, Kepler R, Evans HC, et al. (2018). Zombie-ant fungus across continents: 14 new species and new combinations within Ophiocordyceps. I. Myrmecophilous hirsutelloid species. Studies in Mycology 90: in press.

Herdatiarni F, Himawan T, Rachmawati R. 2014 – Eksplorasi jamur Entomopatogen Beauveria sp.Menggunakan Serangga Umpan Pada Komoditas Jagung, Tomat Dan Wortel Organik Di Batu, Malang. Jurnal HPT 3, 1–10.

Hughes, David P., et al. The Life Of A Dead Ant: The Expression Of An Adaptive Extended Phenotype. The American Naturalist 174.3, 2009: 424-433. JSTOR Life Sciences.

Hughes DP, et al. (2011) Behavioral mechanisms and morphological symptoms of zombie ants dying from fungal infection. BMC Ecol 11:13.

Isaka M, Kittakoop P, Kirtikara K, Hywel-Jones NL, Thebtaranonth Y (2005). "Bioactive substances from insect pathogenic fungi". Acc. Chem. Res. 38 (10): 813–23. doi:10.1021/ar040247r. PMID 16231877

Kirk P, Cannon P, Minter D, Stalpers J (2008) Ainsworth & Bisby’s Dictionary of the Fungi (CAB International, Wallingford, UK), 10th Ed.

Prasertphon S, Tanada Y (1968) Formation and circulation, in Galleria, of hyphal bodies of entomophthoraceous fungi. J Invertebr Pathol 11:260–280.

Wang, Enlai DA, Zhong JI (2013). "A Retrospective Analysis of Cordyceps Anti-Tuberculosis Capsule Combined with Chemotherapy for 614 Cases of Secondary Tuberculosis". Journal of Traditional Chinese Medicine. 15.

Sumber gambar 

http://fuse-journal.org/ diakses pada Rabu, 18 Maret 2020 pukul 08.13

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0017024 diakses pada Selasa, 17 Maret 2020 pukul 20.27

https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rsbl.2010.0521 diakses pada Jumat, 20 Maret 2020 pukul 09.04

www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1711673114 diakses pada Rabu, 18 Maret 2020 pukul 08.32

https://www.youtube.com/watch?v=3n4kt-hOpzc&feature=youtu.be diakses pada Selasa, 17 Maret 2020 pukul 23.37

Westerdjik FungalBiodiversity Institute

                                                                  Eva Rosanti /Biologi E 2018