Loài nấm biến ruồi thành nô lệ, đặt xác ruồi ở chỗ thông thoáng để bắn bào tử lên những kẻ lại gần

Nấm còn có khả năng biến ruồi nhà thành ruồi vằn, khi tạo nên một dải màu trắng trên lưng và bụng vật chủ.

Nếu có dịp đi chơi Bắc Mỹ và Châu Âu mà gặp phải ruồi, nhiều khả năng bạn nhìn thấy nấm chứ chẳng phải thứ côn trùng bé nhỏ biết bay đâu. Trong dự án nghiên cứu tìm cách bẫy ruồi hiệu quả, các nhà sinh vật học nghiên cứu loài nấm có tên Entomophthora muscae và phát hiện ra những điểm mới liên quan tới cách thức chúng tấn công sinh vật. Kết quả nghiên cứu đã được đăng tải trên Journal of the Royal Society Interface.

Trong lúc đi tìm thức ăn và bạn tình, đôi lúc ruồi sẽ đen đủi chạm trán E. muscae. Ở khoảng cách đủ gần, enzyme thẩm thấu xuyên được lớp biểu bì ruồi và đi vào cơ thể con vật xấu số. Tại đó, nấm sẽ phát triển thành những cấu trúc sợi dài, tiêu hóa nội tạng ruồi và xâm chiếm vào não bộ con côn trùng cho tới khổ chủ bỏ mạng.

E. muscae sinh trưởng trên lưng con ruồi. Nấm mọc xuyên bụng ruồi ra ngoài, và phóng hàng triệu bào tử từ đầu sợi nấm. (Video được quay bởi Andreas N. Hansen).

E. muscae trở thành kẻ quyết định lúc nào, nơi nào con ruồi sẽ chết, nhằm tối đa hóa khả năng nấm có thể lây lan sang những con ruồi khác. Thông qua một quá trình điều khiển trí não, nấm ép con ruồi tìm tới một điểm cao và giơ đôi cánh lên với một tư thế kỳ lạ. Thế cánh này cho phép nấm phát triển trên lưng và trên bụng ruồi, tạo ra những vệt trắng trên cơ thể con vật.

Các sợi nấm nhanh chóng hình thành, sử dụng các “họng súng hiển vi” để bắn bào tử ra môi trường xung quanh xác con ruồi nhằm bám lấy những con ruồi khỏe mạnh lởn vởn gần đó. Nhưng quá trình phóng bào tử này diễn ra nhanh chóng, trôi qua chỉ trong vài giờ nên các nhà khoa học gặp khó khăn khi ghi lại hành trình của từng bào tử đơn lẻ. “Bạn không rõ khi nào một họng súng sẽ bắn ra một bào tử”, Jolet de Ruiter, kỹ sư công tác tại Đại học Kỹ thuật Đan Mạch và là trưởng dự án nghiên cứu, cho hay.

Bào tử của E. muscae chuẩn bị bắn ra từ những "súng thần công sử dụng áp lực từ chất lỏng".

Để quan sát kỹ càng quá trình bào tử phân tán, giáo sư de Ruiter và cộng sự của bà tới từ Đại học Copenhagen quyết định thử cơ chế phóng E. muscae bằng những họng súng thần công bắn nước tí hon. Họ cho rằng cơ chế hoạt động của súng phun nước cũng tương tự cách thức nước tạo nên áp lực bên trong tế bào nấm, đủ nhiều để phóng bào tử ra ngoài.

Các nhà khoa học cũng tiến hành những thí nghiệm động lực học chất lưu khác, đơn cử như thử nghiệm với áp lực không khí hay sử dụng một tổ hợp glyxerin sệt, để xem những vật chất này ảnh hưởng ra sao tới quá trình phóng bào tử. Với ống nhựa dẫn, ống tiêm chứa dung dịch có một đầu bị bịt, các nhà nghiên cứu đẩy từ từ áp lực vào ống tiêm và chờ vật thể bịt đầu ống tiêm bung ra bởi sức ép.

Bào tử phải có kích cỡ vừa đủ: đủ lớn để đi ra được khỏi xác con ruồi.

Khi theo dõi đường bay của vật liệu bịt ống tiêm, họ phát hiện ra rằng vật thể nhỏ sẽ có tốc độ bay lớn hơn, thế nhưng những vật thể có kích cỡ lớn ít bị không khí cản và nhờ đó, bay xa hơn. Theo phân tích của giáo sư de Ruiter, thì bào tử phải có kích cỡ vừa đủ: đủ lớn để đi ra được khỏi xác con ruồi, đủ nhỏ để dòng không khí đưa chúng đi xa và dính lên người những con ruồi xấu số khác.

Trước đây, các nhà khoa học tin rằng bào tử nấm chỉ di chuyển được vài centimet là nhiều. Nấm lây từ con này sang con khác là do ruồi đực bị mùi ruồi cái chết quyến rũ, lại gần tương tác rồi khiến nấm nhiễm lên cơ thể.

Nấm E. muscae trên lưng con ruồi.

“Nếu như bào tử lởn vởn trong không khí, chúng có thể bám lên rất nhiều bề mặt mà ruồi có thể đậu”, Ann Hajek, nhà côn trùng học tới từ Đại học Cornell nhưng không liên quan trực tiếp tới nghiên cứu mới, nhận định. Bào tử mà bay xa, chúng sẽ tiếp cận được số lượng ruồi lớn hơn hẳn. Từ đây, các nhà khoa học có thể tạo ra những mô hình nghiên cứu cách thức đại dịch lây lan.

Chưa hết, E. muscae có thể biến thành vũ khí chống ruồi của nhân loại. Thực tế, nhóm các nhà khoa học Đan Mạch dẫn dắt nghiên cứu mới mong muốn tạo nên một cái bẫy ruồi tiên tiến, bắt chước cách thức hoạt động của nấm để bắt giữ, thậm chí giết ruồi trước khi chúng có thể lây truyền bệnh lên những con vật khác.

• 10 điều lạ thường nhất về địa chất mà không phải ai cũng biết
• Dải Ngân Hà có thể chứa 300 triệu hành tinh ở được
• Triệu phú Anh tuyên bố làm được kim cương từ không khí

Từ khóa liên quan:

nấm Entomophthora muscae

nấm biến ruồi thành nô lệ

bào tử nấm

quá trình bào tử phân tán

Ann Hajek

Jolet de Ruiter