Bagaimanakah Rama-rama Merasa dengan Kakinya?

Apabila seekor rama-rama hinggap pada daun, kita mungkin menyangka ia sekadar berehat. Namun bagi sesetengah rama-rama betina, sentuhan kaki dengan permukaan daun ialah sebahagian daripada proses memilih tempat bertelur. Rama-rama ini mempunyai struktur deria khas pada kaki yang mengesan bahan kimia tumbuhan, dan maklumat itu membantu menentukan sama ada tumbuhan itu sesuai.

Di manakah terletaknya deria rasa rama-rama?

Pada manusia, kebanyakan reseptor rasa terdapat pada lidah, tetapi sistem deria serangga tersusun berbeza. Sesetengah rama-rama mempunyai struktur deria rasa pada tarsus, iaitu bahagian kaki serangga berhampiran hujung kaki. Pada tarsus terdapat struktur mikroskopik yang dipanggil sensilum, dan sesetengah sensilum mengandungi neuron deria yang bertindak balas terhadap bahan kimia. Pada rama-rama Papilio xuthus, penyelidik mengenal pasti beberapa jenis sensilum pada kaki hadapan, dan satu jenis yang dinamakan L1 dalam kajian itu lebih banyak pada betina berbanding jantan. Sensilum ini penting dalam mengesan bahan kimia yang berkaitan dengan tingkah laku bertelur.

Bagaimanakah kaki mengesan bahan kimia pada daun?

Apabila rama-rama betina mendarat, ia boleh mengetuk atau menekan permukaan daun berulang kali dengan kaki hadapan, tingkah laku yang dipanggil drumming dalam penyelidikan serangga. Semasa sentuhan, bahan kimia daripada permukaan atau cecair tumbuhan boleh merangsang neuron deria dalam sensilum. Neuron itu menghasilkan impuls elektrik yang membawa maklumat kepada sistem saraf untuk diproses bersama maklumat daripada deria lain.

Kaki rama-rama tidak mempunyai lidah kecil atau organ yang sama seperti lidah manusia. Perkataan merasa digunakan kerana reseptor pada kaki mengesan bahan kimia melalui mekanisme yang tergolong dalam deria rasa. Rama-rama juga mempunyai penglihatan dan deria bau yang boleh membantu mengenal pasti tumbuhan sebelum mendarat.

Mengapakah rama-rama perlu mengenal pasti tumbuhan tertentu?

Rama-rama mengalami metamorfosis lengkap dengan peringkat telur, larva, pupa dan dewasa, dan larva dipanggil ulat. Bagi banyak spesies, ulat hanya dapat menggunakan jenis tumbuhan tertentu sebagai makanan. Keperluan ulat tidak sama dengan rama-rama dewasa, yang boleh mendapat tenaga daripada nektar pelbagai bunga. Maka pilihan tempat bertelur oleh betina boleh mempengaruhi peluang hidup anaknya. Jika telur diletakkan pada tumbuhan yang tidak sesuai, ulat mungkin tidak memperoleh makanan yang diperlukan, dan pemilihan itu tidak semestinya sempurna dalam semua keadaan.

Adakah satu bahan kimia sudah mencukupi?

Tidak semestinya. Kajian pada Papilio xuthus menunjukkan pemilihan tumbuhan perumah melibatkan pengesanan gabungan beberapa bahan kimia. Spesies ini menggunakan tumbuhan famili Rutaceae, termasuk sitrus, sebagai perumah larvanya. Antara bahan yang merangsang neuron deria tertentu pada kaki hadapan ialah sinefrina, stakidrina, narirutin, kiro-inositol dan 5-hidroksi-Nω-metiltriptamina. Namun pengesanan satu bahan sahaja tidak semestinya mencetuskan tingkah laku bertelur. Dalam eksperimen yang diterbitkan pada 2013, campuran lima bahan perangsang menghasilkan gerak balas bertelur yang setanding dengan ekstrak keseluruhan daun sitrus dalam keadaan ujian itu. Maka rama-rama boleh menggunakan gabungan isyarat kimia, bukan satu tanda tunggal.

Bagaimanakah reseptor rasa mempengaruhi tingkah laku?

Pada 2011, penyelidik mengenal pasti satu gen reseptor rasa dalam Papilio xuthus yang dinamakan PxutGr1. Gen ini mengekod reseptor yang boleh bertindak balas terhadap sinefrina, salah satu bahan kimia yang berkaitan dengan pemilihan tempat bertelur. Apabila ekspresi gen itu dikurangkan, sensitiviti sensilum terhadap sinefrina menurun, dan rama-rama menunjukkan gerak balas bertelur yang kurang terhadap rangsangan berkaitan sinefrina. Namun ini tidak bermaksud PxutGr1 ialah satu-satunya reseptor yang menentukan tempat bertelur.

Adakah semua rama-rama merasa dengan cara yang sama?

Tidak. Struktur, bilangan dan kepekaan sensilum berbeza mengikut spesies, jantina dan fungsi deria. Kajian pada Atrophaneura alcinous mendapati rama-rama dewasa mempunyai jenis sensilum kaki yang berbeza bentuk dan tindak balas terhadap bahan kimia. Sesetengah lebih berkaitan dengan pengesanan tumbuhan perumah, manakala yang lain bertindak balas terhadap gula dan garam. Ulat spesies itu pula mempunyai kemoreseptor pada bahagian mulut untuk mengenal pasti makanan. Maka deria rasa serangga tidak semestinya tertumpu pada satu bahagian tubuh.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?