Dạ dày tập thể của đàn kiến

Các đàn kiến giải quyết thế nào với chất dinh dưỡng trong thức ăn của chúng? Audrey Dussutour thuộc Trung tâm Centre de recherche sur la cognition animale (CNRS/Université Paul Sabatier) và Steve Simpson từ Đại học Sydney đã chỉ ra rằng mỗi đàn kiến hoạt động giống như một cái miệng và dạ dày tập thể. Các thành viên trong đó có khả năng giải quyết các nhu cầu dinh dưỡng của quần thể chúng bằng cách phân chia các nhiệm vụ (tìm kiếm thức ăn, tiêu hóa, và bài tiết).

Trong một tổ kiến, thức ăn được mang về tổ bởi 10% số thành viên – đó là những thành viên chuyên kiếm ăn. Thức ăn sau đó sẽ được nhả ra và chia sẻ giữa tất cả các thành viên của đàn. Tuy nhiên, nhu cầu dinh dưỡng giữa thành viên trẻ (ấu trùng) và thành viên trưởng thành rất khác nhau.
Mới đây Audrey Dussutour và Steve Simpson đã chỉ ra rằng ấu trùng, những cá thể không thể di chuyển bên trong hay ra khỏi tổ kiến, có khả năng giao tiếp được với kiến thợ về nhu cầu thức ăn của chúng, từ đó kiến thợ sẽ có một chiến lược kiếm ăn phù hợp. Các nhà nghiên cứu đã cung cấp các thức ăn giàu chất đạm và thức ăn giàu chất đường cho các đàn kiến có ấu trùng và các đàn kiến không có ấu trùng, và họ đã quan sát thấy sự khác biệt. Đối với đàn có thành viên ấu trùng, các thức ăn giàu chất đạm đã được thu nhặt về tổ để đảm bảo cho sự phát triển của ấu trùng. Ngược lại, khi không có ấu trùng, kiến lại ưu tiên các thức ăn giàu chất đường.

Những con kiến loài Rhytidoponera sp. đang kiếm ăn trên nước đường (Ảnh: Copyright Gabriel Miller)

Trong thí nghiệm thứ hai, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng đường là loại dinh dưỡng chính chi phối việc thu nhặt thức ăn của kiến. Khi được cung cấp nhiều loại thức ăn với các tỉ lệ đạm và đường khác nhau, kiến thợ có khả năng thu hoạch một lượng đường như nhau từ mỗi loại thức ăn. Các nhà nghiên cứu cũng đã quan sát được rằng khi thức ăn giàu chất đạm, ít chất đường, lượng đạm thừa sẽ được loại ra khỏi tổ kiến. Đó là vì những con kiến có khả năng chiết xuất đường từ thức ăn và thải bỏ đạm dưới dạng các viên rác nhỏ.

Tuy nhiên, dù đã có cơ chế xử lí thức ăn như vậy, các đàn kiến được nuôi bằng thức ăn giàu đạm có tỉ lệ tử vong cao hơn hẳn do ngộ độc protein và có thể bị mất đi tới 75% số thành viên. Trong khi đó, các đàn được nuôi bằng thức ăn với hàm lượng đạm thấp hơn có tỉ lệ tử vong chưa tới 5%.

Các nhà khoa học nhận thấy tỉ lệ tử vong thấp hơn ở các đàn có ấu trùng. Họ giải thích rằng những con kiến ở các đàn này đã phần nào thoát được độc tính của chất đạm bằng cách giao phần việc xử lí chất dinh dưỡng cho các ấu trùng, bởi đây là những cá thể có khả năng tiêu hóa protein tốt hơn hẳn các cá thể khác. Các nhà nghiên cứu cũng xác nhận rằng các thức ăn giàu đạm có ảnh hưởng độc tính cao đối với loài kiến - điều họ đã chứng minh được ở loài ruồi giấm.

Tài liệu tham khảo:
Dussutour et al. Communal Nutrition in Ants. Current Biology, May 12, 2009; DOI: 10.1016/j.cub.2009.03.015