Berjalan-jalanlah melalui sabana Afrika dan Anda mungkin akan menemukan gundukan besar yang terbuat dari tanah yang dipanggang. Mereka menjulang hingga 9 meter, dan dihiasi dengan menara, cerobong asap, dan penopang. Struktur ini adalah rumah, pembibitan, dan peternakan, semuanya menjadi satu. Mereka juga nyali. Mereka adalah bagian dari salah satu sistem pencernaan paling menarik di planet ini organ terdistribusi yang dimulai di dalam tubuh serangga kecil dan berkembang menjadi menara yang mengikis langit.
Mereka adalah pekerjaan rayap, Macrotermes natalensis . Seperti kebanyakan kerabatnya, ia memakan kayu dan bahan tanaman lainnya. Ada sejumlah besar energi yang terkunci dalam ikatan kimia kayu, fakta yang kita buktikan setiap kali kita membakar kayu untuk memanaskan rumah kita. Tetapi memutuskan ikatan itu adalah tugas yang menuntut. Manusia kekurangan enzim untuk pekerjaan itu. Harga rayap lebih baik, tetapi terlepas dari reputasi mereka, kotak peralatan pemecah kayu mereka sangat jarang. Sebaliknya, mereka mengandalkan bantuan.
M.natalensis adalah petani yang menumbuhkan jamur di sarangnya. Ini memberi makan jamur dengan potongan-potongan kayu yang dikumpulkan, dikunyah, dan dimuntahkan oleh para pekerja. Jamur menyebar melalui bubur ini dan mencernanya, memecah karbohidrat kompleks (dikenal sebagai lignoselulosa) menjadi blok bangunan manis yang lebih kecil. Rayap kemudian memakan kompos yang dihasilkan. Dalam usus mereka, banyak bakteri dan mikroba lain mengambil alih, memecah gula lebih jauh. Tanpa jamur atau mikroba, rayap tidak akan bisa makan.
Jadi, sistem pencernaan rayap bukan hanya tabung yang mengalir melalui tubuhnya. Ini juga merupakan jaring benang jamur yang tumbuh di banyak ruang sarangnya, dan sejumlah besar mikroba bersarang di dalam ususnya. Ini adalah komunitas makhluk dari setidaknya tiga kerajaan kehidupan, yang hidup di dalam serangga dan di luarnya. Itu memenuhi tubuh rayap, dan meluas ke arsitektur rumahnya.
Aliansi pencernaan ini adalah aliansi kuno. Rayap berevolusi dari kecoak sekitar 150 juta tahun yang lalu dan sejak itu, mereka mengandalkan mikroba usus untuk menyerang tanaman keras. Sekitar 30 juta tahun yang lalu, rayap makro, kelompok yang dimiliki M.natalensis , menambahkan pasangan baru ke dalam campuran tersebut dengan menjinakkan jamur bernama Termitomyces . Kontrak yang menyegel kemitraan ini adalah kontrak yang mengikat. Sekarang ada 330 atau lebih spesies rayap makro dan semuanya membudidayakan Termitomyces , dan tidak ada yang lain.
Aliansi ini telah sukses secara spektakuler. Makrotermites ditemukan di seluruh Afrika dan Asia Selatan, dan mereka membentuk nasib seluruh ekosistem. Mereka adalah penguasa pembusukan, menghancurkan mayat tanaman yang jatuh dan mengembalikan energi mereka yang tersimpan kembali ke dunia. Dengan menyatukan kekuatan mereka dengan mitra kecil lainnya, kecoak uber ini dapat membangun katedral setinggi pohon, sambil mengubah pohon yang sebenarnya menjadi daging rayap.
Michael Poulsen dari Universitas Kopenhagen dan Haofu Hu dari BGI-Shenzen di China kini telah menguraikan peran yang berbeda dari para mitra dengan mengurutkan genom M.natalensis , jamur yang tumbuh, dan mikroba di ususnya.
Di antara mereka, mereka menggunakan kotak peralatan besar enzim pemecah tanaman yang disebut glikosida hidrolase (GHs), yang memotong ikatan kimia yang menghubungkan gula sederhana menjadi gula kompleks. Ada 128 keluarga GH dan tiga mitra memiliki 118 di antaranya satu set yang hampir lengkap. Sebagian besar alat ini berasal dari mikroba usus, sedangkan jamur dan (pada tingkat yang jauh lebih rendah) rayap menyumbat celah penting dalam koleksi.
Jamur dan mikroba tampaknya membagi pekerjaan pencernaan mereka di antara mereka. Jamur unggul dalam memecah karbohidrat besar seperti lignin dan selulosa menjadi konstituennya, tetapi tidak baik dalam memecah konstituen tersebut. Itu sesuai dengan biologinya. Termitomyces tidak begitu banyak pemakan kayu sebagai pemecah kayu. Ini memecah lignin untuk mendapatkan nutrisi lain lebih dalam di dalam tanaman, bukan sebagai tindakan pencernaan itu sendiri.
Mikroba usus rayap, bagaimanapun, memiliki banyak enzim yang menargetkan gula sederhana yang dihasilkan jamur. Faktanya, Poulsen dan Hu menemukan bahwa mikroba di M.natalensis memiliki jauh lebih banyak enzim ini daripada rayap lain yang tidak menjinakkan jamur.
Jadi, jamur meluncurkan serangan pembuka sementara mikroba usus mendaratkan pukulan terakhir. Rayap sendiri berkontribusi sangat sedikit untuk pekerjaan pencernaan ini. Peran mereka adalah untuk tumbuh dan memelihara mitra lainnya.
Ini adalah pencapaian yang signifikan. Jamur Termitomyces dapat dimakan manusia dan dihargai sebagai makanan lezat di beberapa bagian Afrika, tetapi kami tidak pernah dapat membudidayakannya. Rayap bisa. Makhluk-makhluk berotak kecil ini membangun gundukan dengan ventilasi dan penyejuk udara built-in, menyediakan oasis sejuk dan lembab di sabana yang kering, tempat jamur dapat berkembang biak. Dengan membangun dan memelihara kebun-kebun ini, dan dengan menyimpan mikroba yang tepat di dalam tubuh mereka, rayap secara efektif mengolah sistem pencernaan mereka sendiri.
Poulsen dan Hu menemukan twist lain untuk kisah ini: ratu M.natalensis adalah keanehan. Dia tidak memiliki mikroba usus yang paling umum pada pekerjanya, dan komunitasnya yang miskin hanya dapat mencerna gula yang paling sederhana. Ini cocok dengan biologinya. Ratu rayap makro adalah mesin bertelur, perutnya sangat buncit menjadi kantung besar berwarna putih yang berdenyut. Dia tidak bisa bergerak. Sebaliknya, dia bergantung pada anak perempuan pekerjanya (dan mikroba di usus mereka ) untuk memberinya makan.
Tidak selalu seperti ini. Sang ratu mendirikan seluruh koloni dan menyemai putrinya dengan mikroba usus mereka sejak awal. Komunitasnya sendiri pasti sudah menyusut nanti, bahkan saat tubuhnya membesar. Anda dapat menganggap seluruh koloni pekerja, mikroba, jamur, gundukan, dan semuanya sebagai sistem pencernaannya. Ini adalah jaringan simbiosis besar yang memberinya makanan dan memastikan kelanjutan gennya.
Jika Anda melihat rayap di sekitar rumah dan bangunan Anda, segera hubungi jasa anti rayap profesional, yang akan menangani masalah rayap Anda.
