Các nhà khoa học làm gián đực không thích gián cái nữa để triệt sản chúng

Gián Đức hay Blatella germanica là một trong những sinh vật gây hại khó tiêu diệt nhất hành tinh. Đó là bởi chúng luôn sống chui rúc quanh những xó bọ gần với con người, trong nhà, trong bếp, các quán ăn và cả văn phòng làm việc của chúng ta.

Gián lợi dụng con người để che chắn và loại bỏ những thiên địch vốn có trong tự nhiên của chúng bao gồm chim, ếch, thằn lằn và nhện. Từ đó, chúng có thể thoải mái sinh sản và nhân lên với tốc độ khủng khiếp.

Gián Đức là một trong những sinh vật gây hại khó tiêu diệt nhất hành tinh.

Trong số hơn 4.600 loài gián có mặt trên hành tinh, tốc độ sinh sản của gián Đức được liệt vào "hàng top". Những con gián cái này có thể đẻ trung bình từ 30-40 trứng mỗi lứa và 6 lứa mỗi năm.

Sau khi trứng được thụ tinh bởi gián đực, những con gián cái sẽ mang cả bọc trứng theo người và bảo vệ chúng giúp tăng tỷ lệ sống sót. Mỗi năm, một con gián Đức cái có thể đẻ ra hơn 200 con gián con. Lũ gián này sẽ trưởng thành sau khoảng hơn 1 tháng và bắt đầu ngay vòng sinh sản mới.

Làm sao để triệt sản và tiêu diệt gián Đức?

Với một ý tưởng triệt sản gián đức giống với cách thả những con muỗi vằn đực vô sinh vào môi trường để hạn chế sốt xuất huyết, một nhóm nhà khoa học Trung Quốc đã tìm ra cách làm giảm sức hấp dẫn tình dục của gián cái với gián đực khiến những con gián đực không muốn giao phối với chúng nữa.

Khác với con người, gián cái không hấp dẫn gián đực bằng ánh mắt hay vẻ bề ngoài. Thay vào đó, chúng dùng những chất hydrocacbon trong lớp biểu bì của mình để khiến gián đực rơi vào bẫy tình.

Là một loài công trùng, gián bao phủ bên ngoài cơ thể của chúng một lớp hỗn hợp các phân tử phong phú, bao gồm các hydrocacbon dầu giúp giữ cho chúng không bị khô. Trong một nghiên cứu đăng trên tạp chí PLOS Biology, các nhà khoa học tại Đại học Tây Bắc A&F, Dương Lăng, Trung Quốc đã tìm ra một hợp chất được gọi là 3,11-DimethylC29 có nhiều hơn trên gián cái so với gián đực.

Đó là bởi những con gián cái đã chuyển hợp chất này thành pheromone giới tính cái, hay những hợp chất hấp dẫn tình dục đối với gián đực. Khi con đực cảm nhận pheromone này bằng râu của mình, nó sẽ tiến gần đến gián cái để giao cấu. Con đực sẽ chủ động nâng cánh của nó lên để lộ một tuyến chứa chất dinh dưỡng. Trong khi con gián cái thưởng thức bữa ăn miễn phí đó, con đực sẽ tranh thủ quan hệ với nó.

Trong tương lai, chúng ta có thể triệt sản loài gián này bằng liệu pháp gene.

Tong-Xian Liu, tác giả nghiên cứu mới cùng các cộng sự tại Đại học Tây Bắc A&F cho biết: Giống như các phân tử béo chuỗi dài khác, tiền chất pheromone của gián cái được tổng hợp một phần bằng cách kéo dài chuỗi hydrocacbon ngắn hơn, thông qua hoạt động của một loại enzyme gọi là elongase. Vậy bằng cách chặn enzyme elongase này, các nhà khoa học Trung Quốc có thể chặn được quá trình sinh ra pheromone của gián cái.

Để làm được điều đó, họ đã dùng công nghệ RNA để tác động vào quá trình tổng hợp protein từ gene của gián đức. Khi RNA chặn được quá trình sản sinh một elongase tên là BgElo12, họ nhận thấy rằng nồng độ pheromone 3,11-DimethylC29 của gián cái đã suy giảm. Kết quả là những con đực ít bị thu hút hơn khi đối diện với gián cái.

Qua thí nghiệm này, Liu và các đồng nghiệp cũng xác định được 2 gene điều chỉnh việc sản xuất BgElo12 ở gián. Các gene này giống với gene phân biệt giới tính côn trùng đã được phát hiện ở ruồi giấm.

Ở gián đực, một gene có tên là Doublesex ngăn chặn việc sản xuất elongase, hạn chế lượng pheromone được tạo ra. Tuy nhiên ở gián cái, một gene khác có tên là Transformer, đã chặn tác động của Doublesex, bật gene sản xuất elongase.

Do đó, các tác giả nghiên cứu chỉ ra việc tắt gene Transformer ở gián cái sẽ dẫn đến hiệu quả hạn chế sản xuất pheromone và giảm sức hấp dẫn tình dục của chúng. Điều này có thể được thực hiện bằng rất nhiều cách và can thiệp RNA chỉ là một con đường.

Gián Đức là vật chủ của nhiều loại vi khuẩn và virus.

"Việc xác định con đường điều chỉnh pheromone này rất có giá trị vì nó làm phong phú thêm hiểu biết chung của chúng ta về hành vi tình dục của côn trùng. Hơn nữa, với việc con đường quan trọng này ở gián đã được làm sáng tỏ, điều này có thể dẫn đến những biện pháp tốt hơn để kiểm soát sự sinh sản của loài dịch hại này trên toàn cầu", Liu nói.

Một thực tế, gián Đức chính là loài gián phổ biến, khó tiêu diệt và bị ghét nhất trên khắp thế giới. Chúng là vật chủ của nhiều loại vi khuẩn và virus, trong đó có khuẩn đường ruột Salmonella.

Gián Đức có thể gây ra nhiều bệnh dạ dày - đường ruột như ngộ độc thực phẩm, lỵ, tiêu chảy. Gián bò lên thức ăn, bát đũa của con người có thể nhiễm vi sinh vật gây bệnh sang cho chúng ta. Trên cơ thể gián cũng có nhiều chất gây dị ứng, có thể khiến bạn bị mẩn đỏ trên da, chảy nước mắt, hắt hơi, ngạt mũi và làm nặng bệnh hen suyễn.

Thông thường, để tiêu diệt gián Đức, người ta hay phải dùng đến hóa chất độc hại tương đương thuốc trừ sâu hoặc các hợp chất gây độc được gọi là bả gián. Tuy nhiên, có nghiên cứu cho thấy gián Đức đang kháng lại được các loại thuốc diệt côn trùng này.

Giữa bối cảnh đó, nghiên cứu của Liu và các cộng sự càng tỏ ra có giá trị. Nếu chúng ta có thể triệt sản loài gián này bằng liệu pháp gene, thế giới sẽ sạch sẽ và con người sẽ bớt phiền toái hơn một chút.

• Vì sao gián sống được ngay cả khi đã... mất đầu?
• Vì sao con gián lại gây cảm giác đáng sợ, kinh tởm?
• Vì sao đôi sư tử ở cung Càn Thanh trong Tử Cấm Thành lại... cụp tai?