Bí Quyết Bám Dính Của Côn Trùng - VnExpress

Thế giới tự nhiên luôn tiềm ẩn những bí quyết đôi khi rất giản đơn nhưng lại rất hiệu quả của các loài sinh vật nhằm thích nghi với điều kiện môi trường sống. Đối với một số loài không thể tự đảm bảo cho mình một cuộc sống độc lập hoàn toàn, chúng luôn biết tìm cách "nương nhờ" vào một đối tượng khác bằng những thủ thuật hết sức độc đáo. Trong quá trình nghiên cứu tập tính của một số loài bướm ở Costa Rica và một loài giun biển sống ký sinh, Andrew Parker và Abigail Ingram thuộc Khoa Động vật học, Đại học Oxford (Anh) đã tìm thấy cách thức mới cực kỳ hiệu quả để chúng bám dính vào con mồi.

Bướm Greta oto với đôi cánh gần như trong suốt.

Đối tượng đầu tiên là loài bướm với đôi cánh gần như trong suốt ở Costa Rica có tên khoa học là Greta oto. Phần lớn thời gian trong chu kỳ sinh trưởng, loài bướm này sống trong một cái kén treo lơ lửng bên dưới các phiến lá. Ngay từ giai đoạn còn là sâu, Greta oto luôn tìm một phiến lá rộng rồi tiến hành dệt một cái tổ kén dính ở mặt dưới lá để làm nơi trú ngụ. Đến thời điểm lột xác, lớp da của nó tách làm hai rồi nó chui ra khỏi kén và phát triển thành bướm. Nghiên cứu cấu trúc tổ kén, Parker và Ingram nhận thấy ở phần đầu của cái kén này có vô số những cái móc nhỏ xíu có khả năng bám chặt vào phiến lá. Độ bám dính của những cái móc chắc đến mức các nhà khoa học không thể tách được cái kén ra khỏi phiến lá trừ trường hợp xé rách phần phiến lá có đính tổ kén.

Con sâu Greta oto khi hóa bướm và chiếc tổ kén của nó cùng với những móc nhỏ phía trên.

Để tìm hiểu bí quyết của Greta oto, nhóm khoa học đã dùng một máy ảnh kỹ thuật số ghi lại từng hoạt động của con sâu trong giai đoạn bắt đầu tạo ra những cái móc ở đầu kén để treo lên phiến lá. Khi phóng to từng chi tiết trong mỗi bức ảnh, họ nhận ra phần chóp phía trên của các kén không phải có dạng thon nhọn mà là hình bán cầu và những cái móc nhỏ xíu phủ bên trên phần chóp đó chĩa ra nhiều hướng khác nhau. Phần gốc của những cái móc này sau khi xuyên qua lớp vỏ kén lại đan xen với nhau tạo thành một cấu trúc vững chắc mà theo tính toán của các nhà khoa học thì có thể đảm bảo đỡ được một trọng lượng nặng gấp 40 lần cái kén. Đây có thể là một bí quyết giúp lý giải tại sao những cái kén của loài bướm này chỉ treo lơ lửng trên phiến lá mà có thể chịu được những trận bão cực mạnh của vùng Trung Mỹ.

Khám phá này của Parker và Ingram ngay lập tức đã được một đơn vị nghiên cứu của Bộ Quốc phòng Anh chú ý với mong muốn tìm ra một dạng vật liệu có độ bám dính cao và có thể sử dụng được dưới nước. Loại vật liệu đó sẽ được dùng để gắn nhiều loại thiết bị nghiên cứu hải dương học ở dưới gầm những con tàu và chịu được tác động của những dòng hải lưu.

Đối tượng thứ 2 có bí quyết bám dính tuyệt vời mà Parker và Ingram phát hiện ra là một loài ký sinh trùng thuộc lớp thân giáp hình sợi. Với hình dáng tương tự như một con sâu và có thể dài tới hơn một mét, loài vật ký sinh này có tên khoa học là Pennella instructa và thường sống nhờ trên cơ thể của một số loài cá biển. Sau khi chui được qua da của vật chủ, Pennella instructa bám một đầu vào đó thật chắc, phần còn lại của cơ thể vẫn thả tự do trong nước. Nghiên cứu dưới kính hiển vi, Abigail Ingram phát hiện ra rằng những con giun Pennella instructa có một cơ chế đeo bám vô cùng đặc biệt. Khi chui qua lớp da của cá, loài giun này chỉ tạo ra một lỗ thủng nhỏ đảm bảo cho da cá không bị tổn hại quá nhiều và không thể có nguy cơ bị rách hẳn. Nhưng sau khi đã chui qua lớp da đó, phần đầu của giun lập tức phình to ra khiến nó không thể chui ra ngoài qua cái lỗ thủng mà nó đã vào ban đầu. Như vậy, con giun sẽ bám chặt vào cơ thể con cá giống như một chiếc đinh đóng vào tường nhưng phần nằm trong tường lại là cái đầu đinh chứ không phải phần đuôi.

Từ phát hiện này, Ingram dự kiến sẽ ứng dụng để chế tạo một loại ghim đánh dấu thường dùng để theo dõi quá trình di trú của nhiều loài động vật hoang dã. Trước nay, các nhà khoa học thường gặp không ít khó khăn trong việc gắn ghim đánh dấu cho các loài chim hay cá di trú bởi nếu dùng ghim to để đảm bảo gắn chặt được thì lại dễ gây rách da của chúng, còn nếu ghim chỉ gắn vừa phải tránh tổn thương da thì lại dễ rơi khi chúng hoạt động mạnh.

Ngoài ra, trước đây, nếu chỉ dùng những loại ghim đánh dấu thông thường thì việc bị rơi ghim cũng chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả giám sát. Nhưng ngày nay, nhờ sự phát triển của hệ thống định vị toàn cầu qua vệ tinh (GPS), các nhà khoa học có thể sử dụng những ghim đánh dấu có gắn chip để thông qua mạng GPS giám sát được liên tục sự di chuyển của chúng. Tuy nhiên, việc sản xuất những chiếc ghim công nghệ cao này khá tốn kém, khoảng 2000-3000 USD/chiếc. Vì vậy, nếu con vật đánh rơi ghim sẽ gây tổn thất rất lớn. Điều này sẽ sớm được khắc phục khi Ingram ứng dụng cơ chế bám dính của loài giun Pennella instruta để tạo ra những chiếc ghim đánh dấu mới. Loại ghim này sẽ xuyên qua da con vật qua một châm nhỏ, rồi sau đó mới xoè rộng đầu đinh ghim nằm trong da, đảm bảo không làm tổn thương lớp ngoài con vật mà thiết bị vẫn được gắn chặt trong mọi điều kiện hoạt động của con vật đó.

Khoa học và Đời sống (theo Le Courrier Int)