Falk Warnecke mengintip ke bawah melalui kaca pembesar yang terpasang dan menyodok tumpukan serangga dengan lembut. Mereka mati — beku dan menumpuk di atas balok logam dingin seperti bubuk kopi yang ditumbuk di sendok. Dengan sepasang forceps berujung halus, ia meraih salah satu serangga di pangkal toraksnya dan mengangkatnya dari blok. Warnanya cokelat, dan hampir tidak lebih besar dari bulu mata. Dengan tang kedua, ia mencubit ujung perutnya. Dia menarik dengan lembut, dan menariknya menjadi dua. Tali kemilau yang kemilau meluncur mulus keluar dari rangka luar. Warnecke tersenyum. "Itu hal yang baik tentang rayap, " katanya dengan aksen Jerman yang kental. "Kau mendapatkan seluruh isi perut utuh."
Warnecke tidak ingin pipa rayap terkoyak dan isinya bercampur. Ini adalah isi yang dia minati. Usus itu memiliki ruang bulat yang bengkak dengan sejumlah besar mikroba yang digunakan rayap untuk memecah selulosa dari kayu atau rumput yang dikonsumsi serangga. Ketika dia tidak menyebut rayap sebagai "binatang kecil yang lucu, " dia menyebut mereka sebagai "bioreaktor berjalan, " dan menganggap interior berair mereka semacam emas cair. Untuk saat ini, dia hanya tertarik pada bola lampu terbesar di tali, yang dikenal sebagai segmen prokode ketiga, atau, dalam bahasa sehari-hari ekologi mikroba, "hindgut paunch." Kompartemen berukuran mikroliter ini — jauh lebih besar dari bagian usus di sekitarnya dan mudah dibedakan dengan mata telanjang — adalah rumah bagi komunitas mikroba yang berbeda yang oleh sebagian orang dianggap dapat membantu menyelesaikan krisis energi.
Warnecke, seorang peneliti di Institut Genome Bersama Departemen Energi AS di Walnut Creek, California, belakangan ini telah menghasilkan banyak perhatian untuk karyanya dengan rayap. Serangga sangat efisien mengubah selulosa menjadi gula — langkah pertama dalam membuat bahan bakar dari tanaman seperti switchgrass atau pohon poplar. Para ilmuwan tidak dapat bersaing dengan rayap. Mereka dapat memecah ikatan keras selulosa di laboratorium, tetapi enzim yang mereka gunakan liar, sangat mahal. Di situlah Warnecke masuk. Penelitiannya memiliki beberapa orang mengeluarkan air liur di prospek mencelupkan ke dalam rebusan mikroba rayap dan mengeluarkan beberapa enzim yang akhirnya akan memungkinkan untuk menghasilkan etanol dari selulosa pada skala industri.
Sambil menyisihkan forsep, Warnecke mengambil dua jarum panjang dan menyingkirkan anggota badan dan karapas dari rayap. Dia menaruh setetes larutan buffer pada usus agar tetap lembab dan kemudian menyerang bonggol hindgut yang menggembung, berulang kali menusuk bola mengkilap sampai isinya tumpah dan dicampur dengan buffer untuk membentuk bubur enzim dan fragmen selulosa. Dengan pipetnya, dia menyedot beberapa "mash" cair dan menyemprotkannya ke dalam tabung plastik. Dia berharap untuk mengidentifikasi enzim pendegradasi selulosa di mash, tapi dia pertama-tama harus mencari tahu bakteri penghasil usus mana, dan mana yang benar-benar bekerja untuk mencerna selulosa.
Pada pagi hari kerja saat cuaca cerah, Warnecke bersepeda ke kereta BART dan membawanya dari Berkeley melalui perbukitan ke pinggiran kota mewah Walnut Creek. Di stasiun kereta ia melompat kembali dengan sepedanya dan mengayuh pedal beberapa mil melewati mal strip rapi dan pompa bensin ke kampus Joint Genome Institute, seperti taman industri. DOE membuka lembaga tersebut pada tahun 1997 untuk menjadi pusat Proyek Genom Manusia, yang menguraikan urutan pasangan basa dalam DNA kami. Proyek ini berakhir pada tahun 2003, tetapi JGI tetap menjadi pusat global pekerjaan pengurutan dan pemetaan genom. Di dalam lab lab dan kantor percabangan gedung, hampir seratus mesin sekuens berukuran sedang berdengung, menunggu sampel DNA dan RNA dikirim ke sini untuk dianalisis oleh para ilmuwan di seluruh dunia.
Warnecke, yang meraih gelar PhD di Institut Max Planck untuk Mikrobiologi Laut di Bremen, Jerman, telah memperoleh keahlian yang bahkan lebih jarang di Walnut Creek. Dia adalah bagian dari sekelompok kecil ahli mikrobiologi yang meninggalkan lempeng agar mereka untuk bidang yang relatif baru yang dikenal sebagai metagenomik, yang melibatkan analisis DNA langsung dari sampel lingkungan, seperti nyali rayap atau sesendok air permukaan laut, alih-alih dari sel yang dibudidayakan.
Peneliti Departemen Energi AS, Falk Warnecke, mempelajari rayap dengan harapan dapat membantu menyelesaikan krisis energi (Julia Olmstead) 
Pencernaan rayap dari bubur kayu adalah subjek penelitian potensi biofuel baru (iStockphoto) "Ahli mikrobiologi mungkin selalu curiga mereka kehilangan beberapa keanekaragaman, " kata Warnecke. Pada hari-hari awal pengurutan genom, para ilmuwan menumbuhkan satu jenis mikroorganisme sekaligus, kemudian mengekstraksi dan mengurutkan DNA dari sel-sel itu. Bagi mereka, menghisap kumpulan mikroba secara acak langsung dari perut rayap dan berharap untuk mengurutkan dan mengurutkan masing-masing bahan genetik bakteri akan tampak sangat berani, jika bukan tidak mungkin.
Warnecke, yang pada usia 35 tahun tampak seperti Vladimir Putin yang berwajah segar, menganggap dirinya seorang penjelajah di bangku laboratorium. Yang menusuk bulu-bulu di lehernya adalah mencari enzim baru — peta wilayah baru, dan sangat, sangat kecil. "Rasanya seperti menjadi orang pertama yang melihat kupu-kupu, " katanya.
Bergeser di kursi labnya, Warnecke mulai puas dengan proses yang dia habiskan sepanjang hari untuk menyelesaikannya. Dia menyesuaikan kacamata keselamatan dan sarung tangan lateksnya, mengambil rayap lain, dan memulai proses degutting lagi. Rayap ini, Nasutitermes corniger, berwarna cokelat seperti yang lainnya dan memiliki perut yang mengkilap dan berusuk. Kepala bulat dan tanpa mata, memiliki dua penjepit yang menonjol dari atas. Rayap dalam genus Nasutitermes memakan kayu mati yang kering. Yang ini, sebelum dibekukan dan dikirim ke sini dari Florida, adalah seorang pekerja, seorang anggota kasta yang ditugasi, sebagian, dengan menemukan dan memproses selulosa untuk memberi makan tentara sarang dan royalti reproduksi.
Nasutitermes adalah genus yang dekat dengan hati Warnecke. Sebuah studi metagenomik yang dia lakukan dengan genus pada tahun 2007 mengungkap sekumpulan informasi baru tentang apa yang terjadi di dalam perut serangga. Dia dan rekan-rekannya tidak hanya menemukan enzim yang sebelumnya tidak diketahui, tetapi mereka juga mengkonfirmasi bahwa di kelas rayap yang disebut "lebih tinggi", bakteri yang tinggal di hindgut mensintesis enzim tersebut — hanya spekulasi sebelum studi Warnecke. Karya itu mengumpulkannya sebagai penulis pertama di sebuah makalah di jurnal Nature yang bergengsi . Setelah itu muncullah minat media, permintaan kuliah, dan sekarang hibah $ 240.000 dari Energy Biosciences Institute — usaha biofuel baru UC Berkeley dengan BP — untuk menghabiskan dua tahun berikutnya mengeksplorasi nyali rayap, kali ini dengan tiga rumput yang diberi makan rumput berbeda jenis.
Hubungan Warnecke dengan rayap memiliki tanda obsesi genial. Pada akhir pekan berjalan-jalan di Taman Tilden di perbukitan Berkeley, Warnecke menyelipkan tongkat dan beberapa batang hutan lunak ke dalam sakunya. Dia membawa puing-puing kembali ke apartemennya dan menaburkannya ke terarium, rumah bagi beberapa ratus rayap yang dia kumpulkan dari alam liar California. Serangga ini bukan untuk membelah, tetapi hanya untuk merawat. "Aku tidak benar-benar tahu harus memberi makan apa kepada mereka, " katanya, "tapi kurasa mereka senang." Warnecke adalah kurator yang berbakti kepada si kecil; ia melayani organisme kecil dan laut dalam mikroskopis mereka.
Di laboratorium, Warnecke menyapu setumpuk bit rayap yang sekarang sudah dicairkan dengan tangannya dan melemparkannya ke tempat sampah biohazard. Dia selesai membuang set pertamanya — lima puluh per tabung — dan mengambil koleksi baru dari freezer di sisi lain ruangan. Dia kasar dengan mereka, tetapi kecintaannya terhadap rayap jelas. Potensi energi hijau karyanya, bagaimanapun, membuat Warnecke sebagian besar tidak tergerak. Dia akan dengan senang hati memperdebatkan kelayakan bahan bakar nabati, tetapi mengatakan bahwa topik tersebut tidak menghidupkannya.
Dia membuka tabung baru rayap dan menuangkan tumpukan kecil ke balok logam. Dia akan terbang keesokan harinya ke Eropa untuk memberikan putaran pembicaraan tentang pekerjaan rayapnya kepada para akademisi yang ingin menjadi yang terdepan dalam penelitian degradasi selulosa. "Sangat menyenangkan memiliki aspek terapan dan saya harap ini akan menjadi kontribusi yang bermanfaat, " kata Warnecke, tampak agak lelah dengan semua kegembiraan. "Tapi saya pertama-tama tertarik pada sains dasar, keanekaragaman mikroba dan simbiosis." Lalu ia mengambil rayap lain, dan membaginya menjadi dua.
