Kiến nhảy Ấn Độ có thể “thu nhỏ” não để được làm kiến chúa

0
12064

Và nếu không thành công trong việc giành quyền làm kiến chúa, chúng có thể tự khôi phục lại trí não như ban đầu.

Kiến nhảy Ấn Độ có thể nhảy cao, hạ gục con mồi và thay đổi kích thước bộ não của chúng. Ảnh...Clint Penick
Kiến nhảy Ấn Độ có thể nhảy cao, hạ gục con mồi và thay đổi kích thước bộ não của chúng. Ảnh…Clint Penick | nytimes.com

Kiến nhảy Ấn Độ, Harpegnathos Saltator, có rất nhiều tài năng. Loài động vật chân đốt dài một inch này, được tìm thấy ở các vùng đồng bằng ngập lụt trên khắp Ấn Độ, có bước nhảy thẳng đứng dài 4 inch và khả năng hạ gục con mồi gần gấp đôi kích thước của nó. Nếu điều đó là chưa đủ ấn tượng, những con kiến ​​tuyệt vời này cũng có thể điều chỉnh kích thước… bộ não của chính chúng.

Trong một nghiên cứu, được công bố hôm thứ Tư trên tạp chí Proceedings of the Royal Society B, các nhà khoa học phát hiện ra rằng loài kiến ​​nhảy ở Ấn Độ có thể thu nhỏ bộ não của chúng gần 20% trong vài tuần. Mặc dù các loài côn trùng khác, bao gồm cả ong mật, được biết là có khả năng tăng kích thước não, nhưng kiến ​​nhảy Ấn Độ là loài côn trùng đầu tiên được biết đến có khả năng tăng và giảm kích thước não. Các nhà nghiên cứu đằng sau cuộc nghiên cứu nói rằng con cái của loài kiến ​​sử dụng khả năng này để chuẩn bị cơ thể của chúng cho quá trình sinh sản.

Giống như hầu hết các đàn kiến, đàn kiến ​​nhảy của Ấn Độ bao gồm kiến ​​chúa, con đực để sinh sản và một lớp thợ toàn nữ. Kiến chúa giữ vị trí được thèm muốn nhất trong đàn kiến. Kiến chúa còn sống lâu hơn gấp 5 lần. Và trong một đàn kiến điển hình, nữ hoàng là con cái duy nhất được phép sinh con.

Đối với hầu hết các loài kiến, kiến ​​chúa được sinh ra chứ không phải được tạo ra. Tuy nhiên, kiến ​​nhảy Ấn Độ là loài cho phép kiến ​​thợ cạnh tranh để có cơ hội trở thành “dòng dõi hoàng tộc”, đó là trở thành kiến chúa.

Trong khi ở các đàn kiến ​​khác, kiến ​​chúa được sinh ra, kiến ​​nhảy Ấn Độ tranh giành cơ hội làm Kiến chúa. Ảnh...Clint Penick | nytimes.com
Trong khi ở các đàn kiến ​​khác, kiến ​​chúa được sinh ra, kiến ​​nhảy Ấn Độ tranh giành cơ hội làm Kiến chúa. Ảnh…Clint Penick | nytimes.com

Khi một con kiến ​​nhảy Ấn Độ nữ hoàng chết, khoảng 70% con cái trong đàn của nó sẽ tham gia một giải đấu kiểu “cuộc chiến hoàng gia” kéo dài tới 40 ngày, nơi các đối thủ cạnh tranh đánh bại nhau bằng râu của chúng cho đến khi còn một nhóm từ 5 đến 10 con chiến thắng xuất hiện. Những con chiến thắng này có thể dành những ngày còn lại của chúng không làm gì khác ngoài việc sinh ra những con non.

Ngay sau khi giải đấu bắt đầu, các hormone thúc đẩy các đối thủ phải trải qua một quá trình chuyển đổi sinh lý dữ dội khiến họ trở thành những con kiến ​​giống như kiến ​​chúa sinh sản, được gọi là gamergates. Mặc dù kiến ​​thợ và kiến ​​chúa có kích thước tương tự nhau, nhưng cấu tạo giải phẫu bên trong của chúng rất khác nhau.

Clint Penick, trợ lý giáo sư sinh học tại Đại học bang Kennesaw ở Georgia và là tác giả chính của nghiên cứu mới cho biết: “Nếu bạn nhìn vào bên trong cơ thể của chúng, bạn có thể thấy những biến đổi lớn mà chúng phải trải qua.

Tiến sĩ Penick và các đồng nghiệp của ông đã so sánh cấu trúc giải phẫu bên trong của kiến ​​thợ và gamergate và phát hiện ra rằng việc trở thành gamergate không chỉ khiến buồng trứng của kiến ​​thợ phình to gấp 5 lần kích thước bình thường của chúng mà còn khiến não của chúng co lại khoảng 20%.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ hình ảnh có sự hỗ trợ của laser để nghiên cứu não của các gamergate và phát hiện ra rằng, trong quá trình biến đổi, các thùy quang học của chúng có mức độ co rút lớn nhất. Tiến sĩ Penick cho rằng điều này là do thực tế là các cá thể giao hợp không cần thị lực tốt trong tổ dưới lòng đất của chúng.

“Chúng sống trong bóng tối hoàn toàn, vì vậy không có lý do gì để chúng duy trì khả năng xử lý tín hiệu hình ảnh,” Tiến sĩ Penick nói.

Những kiến thợ biến đổi thành gamergate cũng bị co rút đáng kể não trung tâm của chúng. Tiến sĩ Penick tin rằng điều này là do các gamergates không phải thực hiện các nhiệm vụ khó khăn về mặt nhận thức, chẳng hạn như tìm kiếm thức ăn và bảo vệ tổ khỏi những kẻ săn mồi.

Ông nói: “Kiến thợ cần một bộ não lớn để giải quyết những nhiệm vụ nhận thức này, nhưng những con kiến gamergate không cần phải suy nghĩ nhiều như vậy. “Một khi chúng giành chiến thắng trong giải đấu, chúng trở thành những cỗ máy đẻ trứng không hơn không kém”.

Các nhà nghiên cứu tin rằng những con kiến ​​này thu nhỏ bộ não của chúng để bảo tồn năng lượng, một hành vi cũng được quan sát thấy ở chuột chù Etruscan, một loài động vật có vú nhỏ bé, có kích thước não nhỏ vào mùa đông để giữ ấm cho các bộ phận khác của cơ thể.

James Traniello, giáo sư sinh học tại Đại học Boston, người không tham gia nghiên cứu cho biết: “Bộ não là một cơ quan để hoạt động đòi hỏi rất nhiều năng lượng.”

Tiến sĩ Traniello, người nghiên cứu sự tiến hóa của não ở các loài kiến ​​khác, tin rằng khi kiến ​​nhảy cái Ấn Độ biến đổi thành gamergate, phần lớn năng lượng từng được dành cho não sẽ được chuyển hướng đến các bộ phận của cơ thể chịu trách nhiệm sinh sản.

Để xem liệu việc phân bổ lại các nguồn năng lượng này có thể đảo ngược được hay không, Tiến sĩ Penick và các đồng nghiệp của ông đã thu thập một số gamergate mới được biến đổi và cô lập chúng khỏi các tổ kiến của chúng.

Tiến sĩ Penick nói: “Tôi nghĩ chúng có thể sẽ chết, nhưng trong vòng vài ngày, chúng đã hoàn toàn trở lại. “Thật đáng kinh ngạc khi thấy rằng những con kiến đó có thể hoàn toàn mở rộng lại bộ não của mình với kích thước chính xác như trước đây”.

Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng khả năng chuyển đổi giữa kiến thợ và gamergate có khả năng phát triển như một phương tiện đảm bảo rằng những con không thành công trong cuộc đấu thầu trở thành kiến chúa có thể quay trở lại vai trò duy trì vùng đất trước đây của chúng.

Tiến sĩ Penick cho biết: “Loài này có độ linh hoạt đáng kinh ngạc, cả ở giai đoạn ấu trùng và giai đoạn trưởng thành. “Và vì lý do đó, chúng có thể là một mô hình để hiểu những thứ như di truyền biểu sinh và kiểm soát tính linh hoạt của các sinh vật, thậm chí mở rộng đến con người.”

XEM THÊM >> Thế giới sẽ ra sao nếu như không có loài kiến?

Nguồn: https://www.nytimes.com/2021/04/13/science/ants-brains-queen.html

Bình luận bằng Facebook

comments