Kumbang Kotoran: Ilham dari Surga

Di Mesir, para arkeolog sering menemukan jimat dengan ukiran kumbang scarab (kumbang kotoran). Sebuah Jimat, dengan mantra yang tertulis di atasnya, dimaksudkan untuk membantu orang mati dalam penghakiman terakhir oleh dewa kematian berkepala serigala, Anubis , yang akan menimbang hati yang meninggal untuk menilai apakah mereka layak untuk kehidupan setelah kematian.

Orang Mesir kuno juga percaya bahwa seekor kumbang kotoran mendorong pergerakan matahari, karena scarab suci ( Scarabaeus sacer) - yang memahat kotoran menjadi bola untuk dimakan, hadiah untuk calon pasangan atau tempat penyimpanan telur - menggulung bola di tanah dalam bentuk dan cara yang mencerminkan perjalanan matahari melintasi langit.

Matahari yang mengarahkan pergerakan kumbang kotoran. Begitu pula cahaya dari bulan, dan dari bintang-bintang jauh di Bima Sakti. Dengan kehidupan yang dikhususkan untuk kotoran tetapi seakan dibimbing oleh surga, kumbang kotoran mungkin perwujudan dari kalimat Oscar Wilde, "Kita semua ada di selokan, tetapi beberapa dari kita melihat bintang-bintang."

Kira-kira 600 lebih dari 8.000 spesies kumbang kotoran yang diketahui menggulung bola kotoran, berlarian menjauh dari gundukan kotoran hewan dengan bulatan kotoran selama sekitar enam menit sebelum mereka mengubur bola, bersama dengan diri mereka sendiri, sehingga mereka dapat makan di bawah tanah dengan damai. (Lebih banyak spesies tidak menggelindingkan bola, tetapi menyimpan kotoran di terowongan panjang yang ditanam langsung di bawah tepukan kotoran.)

Untuk mencegah simpanan mereka dicuri oleh saingannya, penggulung bola telah berevolusi untuk melarikan diri dari tumpukan kotoran dengan cara tercepat dan seefisien mungkin - garis lurus, seperti yang dijelaskan para ilmuwan dalam artikel di Annual Review of Entomology .

Di Afrika Selatan, kotoran gajah masih hidup dengan kumbang kotoran - Anda dapat menemukan ratusan atau bahkan ribuan kumbang kotoran di tumpukan kotoran, dan mereka akan dengan senang hati saling menghancurkan untuk mencuri bola. Tempat terakhir yang mereka inginkan adalah kembali ke tumpukan kotoran bersama yang lainnya, jadi mereka akan berguling dalam garis lurus ke segala arah, secepat mungkin.

Namun, melakukan perjalanan dalam garis lurus ternyata sangat sulit. Sebuah studi tahun 2009 menemukan bahwa, seorang relawan di hutan Jerman dan di Gurun Sahara berulang kali berjalan dengan susah payah berputar-putar ketika mereka tidak dapat melihat matahari, dan peserta yang ditutup matanya berjalan dalam lingkaran sekecil 20 meter. Tanpa titik acuan, jalur yang diambil manusia dan hewan lain dapat dengan mudah bergeser dari lurus ke spiral, karena faktor-faktor seperti medan yang tidak rata.

Hebatnya, kumbang kotoran tetap tegak meski tidak bisa melihat ke mana mereka pergi saat berguling. Mereka mendorong bola mereka dengan kaki belakang mereka, bergerak mundur dengan kepala mengarah ke tanah.

Pada abad kelima, sarjana Mesir Horapollo menggambarkan gerakan kumbang itu seperti menggulung bolanya dari timur ke barat, sambil melihat ke timur. Ketika ahli entomologi Marcus Byrne dari Universitas Witwatersrand di Johannesburg, bersama dengan Dacke, Warrant, dan lainnya, menempatkan lima spesies kumbang kotoran di arena kecil di lahan pertanian di Afrika Selatan, makhluk itu biasanya menggulung bola kotoran ke arah matahari. Tetapi, ketika tim mencoba memantulkan matahari dari cermin sambil menyembunyikan matahari yang sebenarnya dari pandangan, serangga-serangga itu malah mengikuti matahari yang dipantulkan.

Apa yang terjadi pada tengah hari ketika matahari berada di puncaknya, di tengah-tengah antara matahari terbit dan terbenam, menjadikannya isyarat yang tidak dapat diandalkan untuk membedakan timur dari barat? Sebuah studi tahun 2019 mengungkapkan bahwa kumbang kotoran Afrika Selatan Scarabaeus lamarcki dapat mengandalkan angin sebagai gantinya.

Dalam eksperimen, ahli saraf Basil el Jundi di Universitas Würzburg di Jerman, bersama Dacke, Byrne, dan rekan mereka, menempatkan sepasang kipas meja yang saling berhadapan di arena bola-bola. Ketika satu kipas tertiup, kumbang kotoran menggulung bola mereka ke berbagai arah. Tetapi ketika mereka beralih ke kipas lainnya, setiap serangga biasanya menggulirkan bolanya ke arah yang berlawanan dari sebelumnya. Dengan kata lain, arah yang tepat dari angin bertiup tampaknya tidak menjadi masalah bagi serangga - yang penting adalah angin bertiup terus-menerus, sebagian besar ke arah yang sama, selama enam menit atau lebih ketika serangga menggulung bola mereka sebelum menggali ke dalam. Tanah, membantu mereka tetap bergulir lurus.

Dan kumbang mengabaikan angin sepenuhnya sebagai isyarat navigasi saat matahari tidak berada tepat di atas kepala. Mereka memiliki semua mekanisme fallback ini - jika satu sistem gagal, mereka dapat beralih ke yang lain.

Selain cahaya, beberapa spesies kumbang kotoran dapat menggunakan angin sebagai isyarat untuk membantu mereka menggulung bola kotorannya dalam garis lurus, seperti yang diungkapkan dalam eksperimen menggunakan kipas meja. Hal ini memungkinkan kumbang untuk berguling lurus meskipun tidak ada isyarat cahaya, seperti saat matahari sedang tinggi atau hari berawan.

Matahari dan angin bekerja sangat baik sebagai isyarat bagi kumbang kotoran yang aktif di siang hari. Tetapi beberapa spesies bola-bola aktif di malam hari. Bagi mereka, sebuah studi tahun 2003 mengungkapkan bahwa cahaya penuntun bisa riak dari bulan.

Gelombang cahaya bisa naik turun, kiri dan kanan, atau di sudut manapun di antaranya. Tetapi ketika cahaya dari matahari atau bulan menghantam partikel-partikel kecil di atmosfer, sebagian darinya menjadi terpolarisasi: Gelombang bergelombang ke arah yang sama. Para ilmuwan tahu bahwa lebah, semut, dan banyak serangga lain dapat menyesuaikan diri menggunakan sinar matahari terpolarisasi, tetapi kumbang kotoran adalah yang pertama kali mengorientasikan diri menggunakan cahaya terpolarisasi jutaan kali lebih redup yang berasal dari bulan.

Dacke, Byrne, Warrant dan rekan-rekan mereka memperhatikan bahwa kumbang kotoran Afrika nokturnal Scarabaeus zambesianus dapat berguling dalam garis lurus pada malam-malam yang diterangi cahaya bulan tetapi tidak pada malam-malam tanpa bulan. Untuk mengetahui apakah serangga ini bergantung pada posisi bulan atau cahaya terpolarisasi yang dipancarkannya, para peneliti menggunakan papan untuk menyembunyikan bulan dari pandangan, meskipun cahayanya masih terlihat di langit malam. Mereka selanjutnya memasang filter polarisasi di atas serangga untuk memutar sinar bulan 90 derajat. Hal ini membuat kumbang tiba-tiba berputar - menunjukkan bahwa cahaya terpolarisasi adalah petunjuk arah.

Tapi bulan tidak keluar setiap malam. Lalu bagaimana?

Meskipun mata serangga terlalu kecil dan lemah untuk bernavigasi dari bintang tunggal, sebuah penelitian tahun 2013 mengungkapkan bahwa mereka tampaknya melihat pita cahaya yang lebih terang dan lebar yang ditarik Bima Sakti melintasi langit malam. Dalam eksperimen dengan kumbang kotoran Scarabaeus satyrus di bawah simulasi langit malam planetarium Johannesburg, Dacke, Byrne, Warrant dan rekannya menemukan bahwa jalur Bima Sakti dapat mengarahkan jalur serangga - menjadikan kumbang kotoran hewan pertama yang diketahui mampu mengarahkan diri mereka sendiri menggunakan isyarat ini.

Namun, hal ini membingungkan karena para peneliti sebelumnya telah mengamati bahwa serangga berkelok-kelok pada malam tanpa bulan. Tetapi ketika para ilmuwan yang khawatir meninjau catatan mereka, mereka menemukan bahwa eksperimen sebelumnya ini terjadi pada bulan-bulan ketika Bima Sakti terlalu rendah di langit malam untuk dilihat oleh kumbang.

Para ilmuwan masih melakukan eksperimen lain di mana kumbang kotoran ditutupi karton bertepi lebar sehingga mereka tidak bisa melihat langit. Ketergantungan mereka pada isyarat surgawi. Karena mereka tidak memiliki sarang permanen, alih-alih berpindah secara teratur dari satu kotoran fana ke yang lain, mengingat pemandangan mungkin tidak berguna ketika mereka menghabiskan hidup mereka berkeliaran.

Meskipun banyak yang telah dipelajari tentang trik dan sifat kumbang kotoran, masih banyak lagi yang harus dipahami. Namun, semakin banyak yang bisa dipelajari tentang kumbang kotoran, semakin bisa mendapatkan ketertarikan untuk berperilaku serupa di lanskap yang sama sekali tidak dikenal.