Semut pemotong daun

Semut pemotong daun adalah nama non-generik dari 47 spesies semut yang berada dalam genus Atta dan Acromyrmex. Spesies-spesies semut ini endemis iklim tropis, penumbuh jamur dari wilayah Amerika Selatan, Amerika Tengah, dan sebagian kecil Amerika Utara. Semut pemotong daun dapat membawa beban dua puluh kali berat tubuh mereka. Daun dan bagian tumbuhan yang telah dipotong merupakan media nutrisi untuk menumbuhkan jamur.
Semut Acromyrmex dan Atta memiliki kesamaan secara anatomi, namun keduanya bisa dibedakan dari luar. Atta memiliki tiga pasang "tulang punggung" dan eksoskeleton yang mulus pada bagian atas toraks, sedangkan Acromyrmex memiliki empat pasang "tulang punggung" dan dan eksoskeleton yang kasar. Eksoskeleton mereka dilindungi oleh lapisan tipis mineral yang tersusun atas kristal rhombohedral yang dihasilkan oleh sang semut.
Semut pemotong daun merupakan hewan dengan sistem kemasyarakatan yang besar dan kompleks. Dalam beberapa tahun, gundukan sarang pusat mereka dapat tumbuh hingga sebesar 30 meter, dengan gundukan-gundukan kecil pendukung di sekitarnya menyebar hingga sejauh radius 80 meter, sehingga total dapat mencakup wilayah seluas 30 hingga 600 meter persegi yang di dalamnya terdapat delapan juta individu.
Semut jantan dan betina yang sudah bersayap akan meninggalkan sarang mereka secara massal dan melakukan ritual tarian di udara yang dalam bahasa Portugis disebut dengan revoada dan dalam bahasa Spanyol disebut dengan vuelo nupcial. Setiap semut betina akan kawin dengan banyak jantan untuk mendapatkan 300 juta sperma yang ia butuhkan untuk membentuk koloni.
Begitu semut betina berada di atas tanah, ia akan kehilangan sayapnya dan akan mencari tempat yang cocok di bawah tanah untuk dijadikannya sarang. Tingkat kesuksesan ratu muda ini dalam membentuk sebuah koloni amatlah rendah; hanya 2.5 persen dari semut-semut betina matang ini yang dapat membentuk koloni berumur panjang. Dan untuk memulai kebun jamur mereka, sang ratu menyimpan di dalam mulut sedikit jamur yang diambil dari sarang pertamanya. Satu koloni didirikan oleh satu ratu; fenomena yang disebut dengan haplometrosis. Beberapa penelitian mengindikasikan satu koloni yang berisi beberapa ratu; fenomena yang disebut dengan pleometrosis. Pleometrosis sejauh ini hanya dapat dikonfirmasi pada semut dari spesies Atta texana, oleh Vinson tahun 1985.
Koloni semut pemotong daun yang sudah matang, semut-semut akan dibagi menjadi kasta, biasanya berdasarkan ukuran, yang masing-masing memiliki fungsi tertentu. Acromyrmex dan Atta menunjukkan polimorfisme biologis yang cukup tinggi; empat kasta diketahui terdapat di dalam koloni yang telah terbentuk, yaitu minim, minor, mediae, dan major. Major disebut juga semut tentara atau dinergata. Semut Atta lebih polimorfik dibandingkan Acromyrmex, di mana pada koloni Atta, perbedaan ukuran tubuh di antara kasta-kasta dapat terlihat lebih jelas.
Koloni mereka berbasis simbiosis semut dan jamur, dan setiap spesies memanfaatkan spesies jamur yang berbeda-beda, namun semuanya masuk ke dalam anggota famili Lepiotaceae. Semut-semut secara aktif merawat jamur-jamur mereka, memberinya substrat dedaunan dan menjaganya dari hama. Hubungan mutualisme ini tidak hanya terbatas pada jamur dan semut, tetapi juga pada bakterium yang tumbuh di permukaan tubuh semut dan mengeluarkan zat yang berfungsi sebagai antimikroba. Semut pemotong daun cukup sensitif terhadap perubahan yang dialami jamur-jamur yang mereka pelihara, terutama terkait potongan-potongan tumbuhan yang mereka bawa. Jika dedaunan atau potongan tumbuhan menimbulkan reaksi negatif, mereka tidak akan mengumpulkan dedaunan dari jenis tersebut. Jamur-jamur yang dipelihara digunakan untuk memberi makan larva semut. Sedangkan semut-semut dewasa meminum getah dedaunan.
Jamur-jamur yang digunakan semut-semut ini tidak lagi memproduksi spora. Semut-semut ini telah secara penuh mendomestikasi jamur mereka masing-masing sejak 15 juta tahun yang lalu, dan dibutuhkan waktu 30 juta tahun sebelumnya untuk menyempurnakan proses dan evolusinya. Semut pemotong daun memanen hifa jamur yang menggelembung di ujung untuk diberikan kepada larva semut.
Manajemen limbah merupakan kunci utama dalam keberlanjutan koloni. Parasit seperti Escovopsis dapat menyerang bangkai semut-semut yang sudah mati. Mereka biasanya dibawa keluar oleh semut-semut pekerja yang paling senior dan paling tua sehingga tidak mengancam kesehatan semut-semut muda yang senantiasa merawat kebun jamur. Spesies Atta colombica diketahui memiliki tempat di mana mereka menumpuk limbah, dan semut pekerja senantiasa mengaduk tumpukan limbah tersebut agar proses dekomposisi dapat berlangsung dengan baik.
Mekanisme perlindungan diri dari Escovopsis juga dibantu dengan simbiosis semut dan mikroorganisme Actinomycetota yang mengeluarkan antibiotik. Mikroorganisme ini hidup di dalam kelenjar metapleural di dalam tubuh semut. Actinomycetota saat ini merupakan filum bakteri yang memproduksi antibiotik di dunia saat ini.
Saat semut-semut mengumpulkan dedaunan, mereka dapat diserang oleh lalat forid, parasitoid yang meletakkan telur di dalam kepala semut pekerja. Semut kasta minim, saat mendeteksi ancaman tersebut, akan berdiri di atas kepala semut pekerja untuk menghalau serangan lalat forid.
Selain itu, jenis jamur yang salah dapat tumbuh di dalam koloni. Escovopsis diketahui dapat tumbuh sejak masa pembentukan awal koloni pada sekitar 6.6% koloni semut pemotong daun. Namun pada koloni yang berusia satu hingga dua tahun, Escovopsis dapat menjangkiti 60% koloni semut.
Namun semut pemotong daun diketahui memiliki mekanisme untuk mengidentifikasi dan mengendalikan infeksi Escovopsis dan mikroorganisme lainnya. Perilaku yang paling umum terlihat pada semut pekerja dalam mengurangi risiko infeksi adalah dengan perawatan diri (grooming), dan membuang bagian dari jamur peliharaan mereka yang terinfeksi.