Giải thích bước nhảy đáng kinh ngạc của ve sầu nhảy

Loài côn trùng có tốc độ lớn được gọi là ve sầu nhảy có thể nhảy xa một khoảng gấp 100 lần chiều dài cơ thể của nó. Hiện các nhà khoa học đã tìm ra được bí quyết của ve sầu nhảy: chúng sở hữu các cấu trúc giống cây cung nhưng hoạt động như bệ phóng vậy. 

Con ve sầu nhảy trưởng thành (Aphrophora alni) đạt chiều dài cơ thể khoảng nửa inch (9 mm) và có thể nhảy tới độ cao 28 inch (700 mm). (Ảnh: Burrows et al, BMC Biology 2008)

Ve sầu nhảy còn có tên gọi là bọ spittlebug bởi trong giai đoạn nhộng chúng tạo ra một lớp nhựa sủi bọt để bảo vệ nhộng. Con trưởng thành tích trữ năng lượng trong một đôi cấu trúc hình cây cùng được tạo thành từ cả vật liệu biểu bì cứng và protein có tính chất như cao su gọi là resilin. Hai cấu trúc này được gắn với chân sau của ve sầu nhảy.

Khi nó co các cơ để nhảy, các cấu trúc nói trên uốn cong giống như cây cung. Khi bật ngược lại, “cây cung” đó sẽ đẩy con ve sầu nhảy lên trên với một lực có thể lên tới gấp 400 lần trọng lượng cơ thể của nó. 

Khi còn nhỏ, ve sầu nhảy không có protein co giãn để có thể nhảy được. Do đó chúng chỉ nhảy khi đã trưởng thành. (Ảnh: Burrows et al, BMC Biology 2008)

Do cấu trúc hình cung của con bọ nhảy được tạo thành từ vật liệu mềm dẻo lẫn vật liệu cứng nên nó có thể chịu đựng được tổn tương ngay cả khi phải uốn cong rất lâu. Trên thực tế, ve sầu nhảy luôn giữ cây cung của chúng trong tư thế sẵn sàng để có thể chuẩn bị nhảy trong tích tắc. Theo các nhà nghiên cứu, chúng cũng có thể nhảy nhiều lần lặp lại mà không gây tổn hại cho cơ thể.

Khi còn trong giai đoạn nhộng, ve sầu nhảy thiếu protein co giãn trong cấu trúc hình cung của chúng. Đúng như dự đoán, con non không thể nhảy cho đến khi chúng trưởng thành. Phát hiện được công bố trên tờ BMC Biology.