Lebah mungkin berukuran kecil, hanya berukuran panjang sekitar satu inci, namun mereka memainkan peran besar dalam pertanian global. Sekitar sepertiga produksi pangan global bergantung pada penyerbuk seperti lebah. Pada saat yang sama, serangga penting ini menghadapi tekanan yang semakin besar akibat pestisida dan ancaman lingkungan lainnya.
Pestisida modern telah membantu petani melindungi tanaman mereka dan meningkatkan hasil panen, namun beberapa pestisida juga dapat merusak penyerbuk yang memungkinkan panen banyak. Salah satu bahan kimia tersebut adalah sulfoxaflor, pestisida generasi baru yang diperkenalkan pada tahun 2013 untuk membasmi serangga pemakan getah, seperti kutu daun, pada tanaman termasuk kedelai dan jagung. Meskipun sulfoxaflor efektif melawan hama, ia juga diketahui beracun bagi lebah. Para ilmuwan kini menemukan bagaimana paparan tingkat rendah sekalipun dapat mempengaruhi reproduksi lebah pada tingkat molekuler.
Pestisida umum mengubah aktivitas gen lebah
Para peneliti di Institut Teknologi Georgia menemukan bahwa sulfoxaflor mengubah aktivitas gen dan fungsi reproduksi lebah. Dalam sebuah penelitian yang didanai oleh Departemen Pertanian AS, lebah pekerja terpapar pestisida dosis rendah sebelum peneliti memeriksa perubahan ekspresi gen mereka.
Perubahan paling signifikan terjadi pada jaringan ovarium, yang menunjukkan bahwa pestisida dapat mengganggu proses reproduksi. Menurut para peneliti, perubahan genetik tersebut dapat menurunkan jumlah keturunan yang dihasilkan dan pada akhirnya berkontribusi pada penurunan populasi lebah.
Untuk mempelajari efek ini, tim membekukan jaringan lebah dan menganalisis RNA mereka untuk mengukur perubahan aktivitas gen setelah terpapar pestisida. Mereka juga menggunakan model komputer untuk mengidentifikasi sistem biologis mana yang paling terpengaruh oleh bahan kimia tersebut.
“Apa yang membuat penelitian ini menarik adalah bahwa hal ini menghubungkan perubahan molekuler dalam ekspresi gen dengan konsekuensi nyata bagi masing-masing lebah dan koloninya,” kata Michael Goodisman, profesor di School of Biological Sciences. “Jenis hubungan seperti ini jarang terjadi dan memberi kita gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana pestisida mempengaruhi lebah.”
Menyeimbangkan Pengendalian Hama dan Melindungi Penyerbuk
Temuan ini menyoroti tantangan berkelanjutan bagi pertanian modern: melindungi tanaman dari hama yang merusak tanpa merugikan serangga bermanfaat yang mendukung produksi pangan.
“Kita membutuhkan pestisida untuk mengendalikan hama tanaman, namun pestisida juga dapat membahayakan serangga penting non-target seperti lebah,” kata Sarah Orr, yang memimpin penelitian sebagai peneliti pascadoktoral di Georgia Tech dan sekarang bekerja sebagai asisten profesor di Universitas Tampa. “Sebagai seorang ilmuwan, tujuan saya adalah mengidentifikasi solusi praktis yang mendukung pengelolaan hama sekaligus melindungi serangga bermanfaat dan sistem pangan yang bergantung pada mereka.”
Orr menekankan bahwa menjaga kesehatan populasi lebah sangat penting untuk keberhasilan penyerbukan.
“Kami membutuhkan banyak lebah agar penyerbukan berhasil,” kata Orr. “Jika mereka tidak menghasilkan cukup keturunan, penyerbukan akan menurun.”
Lebah menghadapi berbagai ancaman
Pestisida hanyalah salah satu dari banyak tantangan yang dihadapi lebah. Meningkatnya suhu dan semakin seringnya gelombang panas menambah tekanan pada populasi penyerbuk.
Dengan memahami lebih baik bagaimana bahan kimia seperti sulfoxaflor mempengaruhi biologi lebah, para peneliti berharap dapat mengembangkan praktik pertanian yang melindungi tanaman sekaligus melestarikan penyerbuk yang menjadi andalan banyak sistem pangan.
