Inter-relationship Aphis dan Semut: menguntungkan atau merugikan?

Aphid merupakan serangga hama yang sangat penting pada berbagai jenis tanaman. Selain sebagai hama Aphid juga sebagai vektor berbagai jenis virus penyebab penyakit, memiliki kisaran inang sangat luas. Aphid memiliki bioekologi yang unik. Interaksi yang sangat erat dengan organisme lain seperti predator, semut, bakteri dan jamur serta tanaman sebagai inang. Relationship dengan semut khususnya, memunculkan pertanyaan apakah benar hubunngan tersebut saling menguntungkan? Siapa yang diuntungkan? Ataukah mungkin ada fihak yang dirugikan? Siapa yang dirugikan...?

  Inter-Relationship Aphis dan Semut:

          

Aphis merupakan hama penting pada berbagai jenis tanaman, terdapat sekitar 4700 spesies, 450 spesies diketahui dapat berasosiasi dengan tanaman (Roges. B.L. and Eastop. F.V.,2007). Aphis bisaanya diserang oleh predator, parasitoid, and pathogen (Aphidophaga). Memiliki hubungan sangat erat dengan semut. Mutualistic relationships semut-aphis dan intraguild predation (IGP) menjadi faktor pembatas efektifitas Aphidophaga sebagai biocontrol agents di lapangan. Itraguild Predation (IGP) berdampak pada pelemahan kemampuan musuh alami (Aphidophaga) untuk memangsa aphis (Völkl. W., et al., 2007).

Aphis memiliki hubungan spesial dengan semut, dimana keduanya mengambil banyak keuntungan dari hubungan tersebut. Namun demikian, secara fisiologi, ekologi dan evolusi terjadi interaksi mutualistic dan antagonistic antara semut dengan aphis (table 1), dalam perpekstif populasi, kompetisi trade-offs koloni, density dependence, frekuensi relatif dari tinggi rendahnya kualitas penambalan dan pengaruh top-down/bottom-up pada aphis dan semut.

Aphis melakukan interaksi inter-relationship mutualistic dengan semut pengumpul madu (honey dew), keduanya memperoleh keuntungan dari interaksi tersebut. Semut memperoleh keuntungan berupa kemudahan memperoleh sumber nutrisi dan bagi aphis keuntungan berupa perlindungan dari musuh alami dan kompetitor (Völkl. W., et al., 2007). Adaptasi untuk menggunakan sumber nutrisi berpeluang menyebabkan masalah pada interaksi mutualistic dengan semut, misalnya semut pekerja lebih memerlukan karbohidrat sebagai sumber energy untuk atifitas mengumpulkan makanan, sedangkan larva lebih memerlukan nitrogen untuk pertumbuhan.

Interdependent relationship. Semut memberikan hygienic services pada koloni dan telur-telur aphis. Semut Lasius productus melindungi telur aphis dari serangan jamur pathogen. L productus merawat tanpa membeda-bedakan telur dari koloni aphis, semut membersihkan koloni telur dan penimbun telur tersebut di dalam sarang samut. Aktifitas semut mengambil madu pada opivositor aphis dapat membersihkan sisa sekresi pada excretory gland. Perlakuan semut pada telur dan aphis dapat meningkatkan daya tahan aphis dari resiko terserang jamur entomopathogen. (Matsuura dan Yashiro, 2006). Keuntungan dari hygienic services yang diberikan oleh semut hanya terjadi apabila cukup banyak aphis yang aktif menghisap cairan tanaman dan memproduksi honey dew (Stadler dan Dixon, 2008).

Hubungan mutualistic semut-aphis hanya bisa terjadi apabila keduanya dapat saling mengatur eksploitasi antara satu dengan yang lain, sehingga memungkinkan keduanya mencapai populasi optimum dan koloni yang besar.

Semut melakukan adaptasi morfologi dan perilaku. Mampu menyimpan madu di dalam proventriculus dalam jumlah banyak untuk kemudian dikirim kesarang sebagai pakan larva dan ratu. Perilaku mutualisme ini diturunkan oleh semut pada generasi semut berikutnya.

Interaksi antagonis bisa terjadi jika:

Ketidakseimbangan cost dan benefit, jika energy yang dikeluarkan oleh aphis untuk menghasilkan honey dew tidak sebanding dengan perlindungan yang deberikan oleh semut maka dalam hal ini aphis kurang memperoleh keuntungan dari interaksi yang terjadi.

Tanaman mengeluarkan madu (extrafloral nectaries-EFNs) berkompetisi dengan aphis untuk bermutualisme dengan semut atau tanaman  mengandung senyawa metabolic sekunder sehingga honey dew yang dihasilkan oleh aphis mengandung senyawa yang bersifat racun pada semut.

Mortalitas pada musuh alami rendah, atau adanya super predator/parasitoid  yang mampu mempredasi semut.

Interaksi semut, parasitoid dan predator dapat mempengaruhi hasil dari suatu pengendalian biologi. Banyak predator aphis yang mampu beradaptasi dengan keberadaan semut pada koloni aphis, sehingga aphidophaga tidak mampu bekerja dengan maksimal. Sebaliknya, beberapa spesies parasitoid dapat memparasit aphis yang hidup bersama koloni semut, misalnya L. fabarum signifikan memparasit A. fabae pada sugarbeet (Beta vulgaris) yang berasosiasi dengan semut, (gambar 1), (Völkl. W., et al., 2007).

Tabel 1. Faktor yang mempengaruhi arah dan kekuatan hubungan antara semut dengan aphis secara temporal atau spatial. (Modifikasi dari Stadler dan Dixon, 2005.)

Features associated with:
	Mutualism	Antagonism
Physiological	§ Rata-rata perkembangbiakan tinggi (bersifat temporal) § Kemampuan memproduksi madu dengan komposisi gula yang lebih cocok untuk semut § Honeydew merupakan produk sekresi yang bisa langsung dikonsumsi § Sumber energy untuk aktivitas tinggi bagi semut.	§ Cost of producing high quality/large amounts of honeydew § Changing nutritional requirements of ants during their life cycle e.g. need for less honeydew
Ecological	§ Hygienic services by ants § Protection by ants § Habitat fragmentation § Abundance of aphis § Distribution of aphis § High quality of host § Gregariousness	§ Predation by ants § Competition for mutualists § Fitness costs § Low predictability of C-resource § Alternative sugar sources (e.g. EFNs) § Chemical defence of plants affects honeydew and ants
Evolutionary	§ Proventriculus for storing honeydew § Extensible gaster further facilitates the storage of honeydew § Overcome initial defence or aggressiveness	§ Low predator/parasitoid pressure (association costs) § Exploiters of mutualism (e.g. other aphis) § Exploiters of mutualism (e.g. specialized parasitoids, predators)

KESIMPULAN

Ø  Inter-relationship semut dan aphis akan berlangsung secara mutualistic atau antagonistic.

Ø  Pihak mana yang diuntungkan dan yang dirugikan tergantung pada jenis komponen yang bekerja pada inter-relationship mutualistic/antagonistic antara semut-aphis.

Ø  Anteraksi mutualistic dapat berlangsung jika usaha aphis untuk menghasilkan madu (honey dew) dengan kualitas yang baik sebanding dengan perlindungan yang diberikan semut (cost and benefit perspective).

Ø  Beberapa jenis tanaman inang bisa berperan sebagai kompetitor  bagi aphis dalam berinteraksi dengan semut dan atau memberikan pengeruh bottom-up pada semut dan musuh alami, sehingga dapat terjadi interaksi antagonis.

Referansi

Jacobus at al,. 2006. Coevolved Crypts and Exocrine Glands Support Mutualistic Bacteria in Fungus-Growing Ants Cameron. Journal SCIENCE VOL 311, www.sciencemag.org.

Matsuura, K dan Yashiro, T. 2006. Aphid egg protection by ants: a novel aspect of the mutualism between the tree-feeding aphid Stomaphis hirukawai and its attendant ant Lasius productus. Short Communication. Naturwissenschaften- Springer-Verlag.

Novgorodova, T. 2005. Ant-aphid interactions in multispecies ant communities: Some ecological and ethological aspects. Europan Journal Entomology. 102: 495–501.

Roges. B.L. and Eastop. F.V.,2007. Aphis as Crop Pests. Capter 1: Taxonomic Issues. CAB International, www.cabi.org. 

Stadler, B and Dixon,T. 2008. Mutualism: Ants And Their Insect Partners. Cambridge University Press, www.cambridge.Org.

Völkl. W., et al. 2007. Aphis as Crop Pests. Capter 8: Predators, Parasitoids and Pathogens. CAB International, www.cabi.org.