Một ngày trong đời sống của kiến

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Một trong những bước phát triển quan trọng nhất của nền văn minh loài người là thực tiễn của nền nông nghiệp kháng được sâu bệnh. Nhưng chúng ta không phải là những người đầu tiên làm việc đó mà loài kiến đã làm được điều đó cách đây 50 triệu năm. Cùng lúc, công việc đồng án đã giúp con người trở thành một hình thái chi phối, nó cũng giúp những con kiến cắn lá (kiến cắn những chiếc lá và cuộn tròn lại để làm tổ) trở thành những động vật ăn cỏ có sức ảnh hưởng lớn, và là một trong những loài côn trùng sống bầy đàn thành công nhất trong tự nhiên.

Theo một bài báo trong tạp chí Vi Trùng Học Ngày Nay (Microbiology Today), những con Kiến Cắn Lá (xây tổ bằng lá cây) đã phát triển một hệ thống để giữ gìn khu vườn của chúng trước các mối gây hại khác; một công trình đầy ấn tượng vượt quá sự hiểu biết của các nhà nông.

Các con Kiến Cắn Lá đặt những chiếc lá khỏe mạnh trong khu vườn nơi mà chúng trồng một loại nấm đặc biệt để ăn. Vật liệu mới được kết hợp chặt chẽ một cách lien bên trong khu vườn để trồng trọt những cây nấm và những vật liệu cũ được chúng mang bỏ ở đống rác xa nơi sinh sống. Những chú kiến cũng đã thích nghi với thực tiễn của sự loại bỏ. Khi một con vi trùng gây hại bị những chú phát hiện ra trong khi đang cắt lá làm tổ, ngay lập tức chúng bắt đầu lùng sục khắp cả khu vườn. Khi đàn kiến phát hiện ra những “kẻ phá hoại”, đàn kiến sẽ kéo và mang chúng đến những nơi rác rưỡi cách xa khỏi lãnh thổ của mình.

“Từ lúc những vườn kiến được bảo vệ trong những hốc đất, hàng ngày chúng phải tiếp xúc với hàng loạt các mầm bệnh tiềm ẩn mà có thể lây lan và vượt ra khỏi khu vườn. Thực sự, nhiều thuộc địa của kiến tràn lan những mầm bệnh do nấm độc hại gây ra, thường giết chết những vật ký sinh sống nhờ vào kiến”, giáo sư Cameron Currie thuộc đại học Wisconsin-Madison, Hoa Kỳ cho biết. “Các nhà khoa học đã thấy rằng mầm bệnh đặc biệt do vi nấm gây ra tấn công khu vườn nấm nuôi dưỡng các chú kiến. Những loại nấm này tấn công trực tiếp và tiêu diệt các loại nấm có lợi, và có thể tấn công tương tự khu vườn lân cận để tiếp tục phá hoại và những loài gây hại này có thể tàn phá khu vườn của con người.”

Một cuộc điều tra tỉ mĩ ở một vài con kiến thợ có một chất sáp màu trắng – giống như chất ngang qua cơ thể của chúng. Khi các nhà khoa học nhìn vào chất đó dưới kính hiển vi, họ khám phá ra rằng lớp bao phủ này không phải là một chất sáp mà là một loại vi khuẩn! Những vi khuẩn này là một phần của nhóm xạ khuẩn. Chúng tạo ra trên 80% chất kháng sinh được sử dụng bởi con người. Vi khuẩn này tạo ra hợp chất kháng sinh ngăn chặn sự tấn công khu vườn của những mầm bệnh do vi mấm có hại gây ra. Khám phá này là ví dụ đầu tiên đã chứng minh một cách rõ ràng về một loài vật sử dụng vi khuẩn để tạo ra thuốc kháng sinh chống lại các mầm bệnh.

“Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của chúng tôi đã tiết lộ nhiều đặc tính thú vị giữa vi khuẩn có lợi và nấm gây bệnh. Những vi khuẩn có lợi xuất hiện phù hợp một cách đặc biệt để ngăn chăn sự tấn công của những mầm bệnh ảnh hưởng đến vườn nấm có lợi của loài kiến,” Professor Currie cho biết.

Sự tác động qua lại giữa kiến và thu hoạch nấm của chúng, giữa kiến và vi khuẩn được biết như là một một mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau. Nhìn chung, thuyết hỗ trợ được thành lập khi cả hai đối tượng đều có lợi khi tương tác lẫn nhau. Trong thuyết tương tác giữa kiến và nấm, kiến được lợi là có nguồn thức ăn từ nấm. Thuyết tương tác này quá khắng khít đến nỗi mà nếu nấm mất đi thì toàn bộ những loài phụ thuộc vào nó có thể không tồn tại được. Do vậy mà nấm nhận được nguồn cung cấp chất liệu phát triển liên tục để bảo vệ khỏi những tác nhân gây hại và môi trường.

Vi khuẩn có ngừng việc sản sinh ra những chất trừ vật hại cho kiến không? “ Với vai trò là những người ‘tiên phong’, chúng nhận được thức ăn. Nhiều loài nấm sống ở những chỗ lõm hình ống trong các biểu mô ruột của kiến. Các nhà khoa học tin rằng kiến nuôi dưỡng vi khuẩn thông qua các tuyến được kết nối với những biểu mô này,” tiến sĩ Garret Suen cho biết. “Vi khuẩn nhận được sự bảo vệ trước những tác động của môi trường để phát triển. Nếu nó sống trong môi trường khác như đất, nó sẽ phải đương đầu với những cạnh tranh khốc liệt.”

“Sự kết hợp chặt chẽ giữa kiến, vi khuẩn và mầm bệnh là một điều thật thú vị. Đôi khi, kết hợp này sẽ dẫn đến sự chiến thắng mầm bệnh. Tương tác ấy đã được miêu tả như là một cuộc chiến tranh hóa học giữa vi khẩn có lợi và mầm bênh gây hại, bên này đánh bại bên kia khi những hợp chất mới được ra đời,” giáo sư Currie cho biết. “Trong thoáng chốc, chúng ta đang băt đầu hiểu cuộc chiến tranh hóa học ở dạng phân loại cấp độ, và những dạng tương tác giống như vậy phổ biến nhiều trong tự nhiên hơn là chúng ta đã từng nghĩ trước đó.”

Kiến hình thành những mối quan hệ với nấm gây hại và vi khuẩn có lợi một cách chính xác ra sao? Không ai biết tường tận về điều này. Với những tiến bộ mới trong các kỹ thuật phân tử và di truyền như là sự sắp xếp thành chuỗi của tất cả các gen trong tế bào, giáo sư Currie và tiến sĩ Suen hy vọng sẽ khám phá ra những liên kết này được thành lập như thế nào nhằm để hiểu những tương tác này dẫn đến những loại nấm đặc biệt – phát triển khả năng của kiến ra sao.

(Theo ScienceDaily - Sở KHCN Đồng Nai )