Bagaimana Serangga Mendeteksi dan Mengidentifikasi Bau?

Serangga tidak memiliki hidung seperti mamalia tetapi itu tidak berarti mereka tidak mencium bau. Serangga dapat mendeteksi bahan kimia di udara menggunakan antena atau organ indera lainnya. Indera penciuman yang akut dari serangga memungkinkannya untuk menemukan pasangan, mencari makanan, menghindari predator, dan bahkan berkumpul dalam kelompok. Beberapa serangga bergantung pada isyarat kimia untuk menemukan jalan mereka ke dan dari sarang, atau untuk menempatkan diri secara tepat di habitat dengan sumber daya terbatas.

Serangga menghasilkan semiokimia, atau sinyal bau, untuk berinteraksi satu sama lain. Serangga benar-benar menggunakan aroma untuk berkomunikasi satu sama lain. Zat kimia ini mengirim informasi tentang bagaimana berperilaku terhadap sistem saraf serangga. Tumbuhan juga mengeluarkan isyarat feromon yang menentukan perilaku serangga. Untuk menavigasi lingkungan yang dipenuhi aroma, serangga membutuhkan sistem pendeteksi bau yang cukup canggih.

Serangga memiliki beberapa jenis sensilla penciuman, atau organ indera, yang mengumpulkan sinyal kimia. Sebagian besar organ pengumpul bau ini berada di antena serangga. Pada beberapa spesies, sensilla tambahan dapat ditemukan pada bagian mulut atau bahkan genitalia. Molekul aroma tiba di sensilla dan masuk melalui pori.

Namun, mengumpulkan isyarat kimia saja tidak cukup untuk mengarahkan perilaku serangga. Ini memerlukan beberapa intervensi dari sistem saraf. Setelah molekul bau memasuki sensilla, energi kimia feromon harus dikonversi menjadi energi listrik, yang kemudian dapat melakukan perjalanan melalui sistem saraf serangga.

Sel-sel khusus dalam struktur sensilla menghasilkan protein pengikat bau. Protein-protein ini menangkap molekul-molekul kimia dan memindahkannya melalui getah bening ke dendrit, sebuah ekstensi dari sel-sel sel neuron. Molekul bau akan larut dalam rongga limfa sensilla tanpa perlindungan dari pengikat protein ini.

Protein pengikat bau sekarang melepaskan bau pendampingnya ke molekul reseptor pada membran dendrit. Ini adalah dimana keajaiban terjadi. Interaksi antara molekul kimia dan reseptornya menyebabkan depolarisasi membran sel saraf.

Perubahan polaritas ini memicu impuls saraf yang bergerak melalui sistem saraf ke otak serangga, menginformasikan langkah selanjutnya. Serangga telah mencium bau dan akan mengejar pasangan, mencari sumber makanan, atau membuat jalan pulang.

Pada 2008, ahli biologi di Universitas Georgetown menggunakan bau untuk membuktikan bahwa kupu-kupu mempertahankan ingatan dari menjadi ulat. Selama proses metamorfosis, ulat membangun kepompong di mana mereka akan mencair dan berubah menjadi kupu-kupu yang indah. Untuk membuktikan bahwa kupu-kupu memelihara ingatan, para ahli biologi memaparkan ulat ke bau busuk yang disertai dengan sengatan listrik. Ulat akan mengasosiasikan bau dengan kejutan dan akan pindah keluar dari area tersebut untuk menghindarinya. Para peneliti mengamati bahwa bahkan setelah proses metamorfosis, kupu-kupu masih akan menghindari bau, meskipun mereka belum terkejut.