Ratu lebah bumblebee bisa bernapas di dalam air dan selamat dari risiko tenggelam

• Eksperimen mengonfirmasi bahwa ratu lebah bumblebee dapat bernapas di dalam air dan bertahan hidup lebih dari seminggu
• Diamati bahwa ratu yang menjalani dormansi (diapause) di dalam tanah saat musim dingin juga menyerap oksigen dan melepaskan karbon dioksida saat terendam
• Tim peneliti menunjukkan bukti bahwa metabolisme anaerob dan respirasi bawah air bekerja secara bersamaan sehingga memungkinkan kelangsungan hidup
• Temuan ini berawal dari kecelakaan laboratorium yang tidak disengaja, lalu direproduksi lewat eksperimen sistematis
• Hasil penelitian ini memperluas batas adaptasi fisiologis serangga darat dan memunculkan tantangan baru dalam riset konservasi lebah di musim dingin

---

Strategi bertahan hidup lebah bumblebee di musim dingin

• Diketahui bahwa lebih dari 80% spesies lebah membuat sarang di bawah tanah, sehingga terpapar risiko banjir
  • Mereka aktif pada musim panas, lalu saat musim gugur lebah pekerja, lebah jantan, dan ratu tua mati, menyisakan hanya ratu baru
  • Ratu baru menghemat energi selama musim dingin dalam kondisi diapause di dalam tanah, lalu membentuk koloni baru pada musim semi
• Tanah yang jenuh air akibat salju mencair atau hujan meningkatkan risiko ratu tenggelam
  • Ekolog UC Davis Elizabeth Crone menyebut, “Serangga yang dorman di dalam tanah harus siap untuk tertutup air”

Penemuan tak sengaja di laboratorium

• Sabrina Rondeau dari University of Guelph, Kanada, sedang meneliti dampak residu insektisida pada lebah bumblebee
  • Selama eksperimen di lemari pendingin, kondensasi membuat beberapa tabung uji terisi penuh air sehingga para ratu sepenuhnya terendam
  • Namun setelah diangkat, lebah-lebah itu mulai bergerak lagi, sehingga dipastikan mereka tidak tenggelam
• Setelah itu, 17 ekor diuji dalam kondisi kering dan 126 ekor dalam berbagai kondisi kelembapan
  • Sekitar 90% bertahan hidup setelah terendam hingga satu minggu
  • Hasil ini dipublikasikan dalam makalah tahun 2024 dan membuktikan bahwa ratu selama diapause dapat bertahan hidup di bawah air

Mekanisme bertahan hidup di bawah air

• Tim peneliti menguji dua kemungkinan: metabolisme anaerob dan respirasi bawah air
  • 51 ratu lebah dibuat sepenuhnya terendam air selama 8 hari, lalu proses pemulihannya diamati
  • Kadar oksigen di air 40% lebih rendah dibanding kelompok kontrol, dan karbon dioksida terus dihasilkan
  • Ini berarti ratu lebah menyerap oksigen dan melepaskan karbon dioksida, yakni benar-benar bernapas di bawah air
• Jon Harrison dari Arizona State University menilai ini sebagai “kasus pertama serangga darat memperoleh oksigen dari air”

Perubahan metabolisme dan proses pemulihan

• Menurut penelitian Darveau sebelumnya, laju metabolisme ratu selama dormansi hanya sekitar 5% dari kondisi normal
  • Laju metabolisme yang rendah membantu mengurangi kebutuhan oksigen dan mendukung kelangsungan hidup di bawah air
• Segera setelah dikeluarkan dari air, laju pelepasan karbon dioksida meningkat lebih dari 10 kali lipat, lalu kembali normal setelah 7 hari
  • Ini merupakan proses pemulihan setelah metabolisme anaerob, mirip dengan napas tersengal setelah berolahraga
• 20 ratu lebah dibekukan bertahap untuk mengukur kadar laktat (lactate)
  • Selama terendam, kadar laktat meningkat lebih dari dua kali lipat, tetapi belum mencapai tingkat metabolisme anaerob penuh
  • Hasil akhirnya menegaskan bahwa respirasi bawah air dan metabolisme anaerob berjalan bersamaan untuk mempertahankan hidup

Riset lanjutan dan tantangan konservasi

• Tim peneliti berencana menguji lebih lanjut kemungkinan bernapas melalui gelembung udara (insang fisik)
  • Mereka akan memeriksa apakah lebah bisa mempertahankan lapisan udara di bawah rambut tubuh seperti kumbang penyelam
  • Mereka juga berencana menghilangkan lapisan udara itu dengan deterjen dan mengamati perubahan pertukaran gas
• Belum jelas apakah spesies lebah lain memiliki kemampuan yang sama
  • Harrison mengatakan, “Bisa jadi spesies lain juga mampu, tetapi kita belum tahu”
• Crone dari UC Davis menilai hasil ini memunculkan pertanyaan baru tentang kondisi konservasi lebah di musim dingin
  • Selama ini fokus lebih banyak pada sumber pakan di musim semi dan musim panas, tetapi kini pentingnya habitat musim dingin juga terlihat

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Dulu saya pernah mengumpulkan daun maple dan memasukkannya ke dalam kantong sampah kompos, lalu saat musim semi saya membukanya dan puluhan bumblebee keluar dari dalamnya
  Sepertinya mereka berhibernasi di sana. Padahal saat itu cuacanya sangat dingin, sampai minus 15 derajat, tetapi mereka baik-baik saja
  Waktu kecil saya tidak pernah memikirkan di mana dan bagaimana lebah melewati musim dingin, jadi ini benar-benar makhluk yang menakjubkan
  Bukan hanya mampu tidur selama 6 bulan di antara daun, mereka juga katanya bisa belajar menggunakan flap pintu atau bertahan hidup dalam banjir
  Semua hewan menunjukkan kemampuan adaptasi yang luar biasa kalau kita mengamatinya dengan saksama
  Lihat video terkait

  • Baru saja saya melihat hal seperti ini — “seorang peternak lebah melatih ratu bumblebee memakai pelindung sehingga dalam 24 jam dapat menjaga koloninya dari ancaman seperti tawon”
    Tautan video
  • Bahan organik yang membusuk menghasilkan panas, jadi lebah-lebah itu mungkin bertahan berkat kehangatan tersebut
    Tumpukan kompos bahkan kadang bisa menghasilkan panas sampai terbakar sendiri
  • Secara biologis ini menarik, tetapi membayangkannya saja terasa menakutkan
    Kalau melihat segerombolan lebah keluar dari garasi, rasanya seperti lebah zombi
  • Banyak serangga melewati musim dingin di bawah tumpukan daun atau di rumput kering
    Tubuh mereka memang tersusun sedemikian rupa sehingga aman meski membeku lalu mencair lagi
    Pada musim semi saya sering melihat robin membalik-balik daun untuk mencari serangga
    Waktu kecil saya kira mereka hanya makan cacing, tetapi sebenarnya mereka memakan apa pun yang bergerak
    Menjelang senja, kita juga bisa melihat mereka menangkap ngengat di udara

• Sumber makalah penelitiannya adalah Proceedings of the Royal Society B

• Berkat tegangan permukaan pada serangga, mereka bisa membawa gelembung udara di dalam air dan bernapas selama beberapa hari

• Saya tertawa karena judulnya tertulis “Proceedings of the Royal Society Bee”

• Tepatnya bukan “selamat dari tenggelam (survive drowning)”, melainkan “selamat dari banjir (survive floods)”

• Metode eksperimennya terasa tidak nyaman
  Bahkan belum jelas apakah serangga merasakan sakit, tetapi tetap saja terasa mengganjal melakukan eksperimen dengan sengaja menenggelamkan mereka
  Tentu riset seperti ini akan membantu pelestarian ekosistem, tetapi pada akhirnya tetap terasa sebagai sudut pandang yang berpusat pada manusia

  • Sains pada dasarnya dibangun di atas pengorbanan banyak makhluk hidup
    Di fasilitas riset universitas, hewan seperti tikus atau ayam dibudidayakan dalam jumlah besar
    Para peneliti juga menerima kenyataan itu, sambil berusaha meminimalkan penderitaan semaksimal mungkin
    Mereka kadang membenarkan diri dengan membandingkannya dengan industri pangan — jauh lebih banyak nyawa dikorbankan demi kelangsungan hidup manusia, tetapi sains berbeda karena meninggalkan pengetahuan dari proses itu
  • Empati sentimental seperti ini merugikan umat manusia
    Kita justru menghalangi diri sendiri untuk mengungkap rahasia genetik
    Sementara banyak orang meninggal atau menderita karena penyakit yang sebenarnya bisa diobati, kita membatasi riset karena emosi jangka pendek
    Saya malah berpikir tubuh para penjahat kelas berat seharusnya dimanfaatkan untuk penelitian

• Saya penasaran apakah ada cara untuk menarik bumblebee ke lahan saya

  • Berdasarkan pengalaman saya, mereka suka berkumpul di bunga gulma rendah di halaman rumput

• Sangat menarik bahwa fakta seperti ini baru diketahui sekarang

• Belakangan saya sering melihat situs web memakai gambar header raksasa yang tidak perlu
  Halaman ini juga mengunggah gambar 24MP

  • Tapi kalau itu foto resolusi tinggi ratu bumblebee, saya rasa masih bisa dimaklumi

• Saya dulu mengira “bumblebee tidak menyengat”, tetapi ternyata saya baru tahu mereka juga bisa menggigit

  • Sebenarnya mereka bisa menyengat. Menurut artikel wiki Bee sting, racun bumblebee secara kimia mirip dengan racun lebah madu
    Tawon bisa menyengat sekaligus menggigit
  • Baru tahu hari ini — bumblebee bisa menyengat berulang kali, hanya saja mereka jarang melakukannya
    Sifatnya cukup jinak
  • Mereka tidak agresif sehingga jarang menyengat, tetapi jelas memang bisa menyengat
    Mungkin tertukar dengan lebah madu
  • Kalau dibilang “yang jantan tidak menyengat”, itu benar
    Referensi terkait