Nhện sống treo ngược để tiết kiệm năng lượng

Một nhóm các nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực từ Tây Ban Nha và Croatia đã tiến hành cuộc điều tra đời sống lập dị của rất nhiều loài nhện sống, ăn, sinh sản và “đi lại” trong tư thế treo ngược. Theo kết quả nghiên cứu của họ, một cơ chế bất thường hình thành hình dáng nhện để đem lại hiệu suất năng lượng cao, tương tự như những con lắc dao động.

Phần lớn các loài động vật trên cạn tiến hóa để sử dụng mặt đất làm bệ chống đỡ chính cho chuyển động của chúng. Do đó, chân chúng tiến hóa để có thể nâng đỡ trọng lượng của cả cơ thể, cho phép chúng di chuyển với phần đầu cao hơn phần chân. Tuy nhiên, nhiều loài nhện cảm thấy thế giới đảo ngược có vẻ tiện hơn. Chúng dành phần lớn thời gian cuộc đời treo ngược trên chân, và “đi” bằng cách đung đưa dưới tác động của trọng lực.

Hứng thú trước hiện tượng tiến hóa này, một nhóm các nhà sinh vật học thuộc trung tâm CSIC, Almería , Tây Ban Nha, cùng với nhà vật lý thiên văn tại Đại học Split, Croatia, tiến hành cuộc điều tra những thuận lợi về mặt sinh học và dấu hiệu của một lối sống khác thường bằng cách nghiên cứu trên một trăm loài nhện. Một trong những câu hỏi chủ chốt của họ là tầm quan trọng tiến hóa của việc “bắc tơ” – khả năng nhiều loài nhện dùng để di chuyển giữa các loài thực vật ở xa nhau bằng cách giăng những cầu nối bằng tơ nhện và băng qua chúng khi ở vị trí treo ngược thân xuống đất,

Một loài nhện “sống ngược”, loài Uloborus, Almería (Tây Ban Nha) (Ảnh: Eva De Mas)

Những công trình trước của các tác giả khác cho thấy đối với loài khỉ cách định vị treo có thể tiết kiệm năng lượng hơn cách di chuyển thông thường là đi trên mặt đất. Tiếp theo phát hiện này, các nhà khoa học đã thí nghiệm với nhiều loài nhện và so sánh hai cách di chuyển khác nhau – đi trên mặt đất và bắc tơ từ cành này sang cành khác.

Tiến sĩ Jordi Moya-Laraño, Tây Ban Nha, nghiên cứu viên chính của dự án, cho biết “Chúng tôi phát hiện ra những con nhện sống treo ngược thân đã tiến hóa chân dài hơn những con nhện thường, cho phép chúng di chuyển qua tơ nhện nhanh hơn đi bình thường trên mặt đất. Đặc biệt những con nhện di chuyển 'vụng về' này lại to lớn hơn, vì bộ chân dài của chúng – tiện cho việc bắc tơ – không cho phép chúng dễ dàng nhấc tấm thân nặng nề.”

Đối với Tiến sĩ Dejan Vinkovi, nhà vật lý thiên văn thuộc Croatia, nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa về mặt sinh học. “Là một nhà vật lý, tôi đặc biệt hứng thú với năng lượng học của định vị treo ngược. Bằng công trình này cuối cùng chúng tôi cũng chứng minh được hiệu suất năng lượng của loại chuyển động bắt nguồn từ một nguyên tắc vật lý dùng để chạy những chiếc đồng hồ cổ xưa – chuyển động của con lắc dưới tác động của trọng lực.”

Tiến sĩ Eulalia Moreno, đồng tác giả của công trình, cho biết thêm “Chúng tôi bắt đầu hợp tác với Tiến sĩ Moya-Laraño vì tôi từng nghiên cứu hình dạng và chức năng của chân loài chim sẻ ngô, loài chim tương tự như những con nhện, treo ngược người khi đang ăn. Hiện nay, chúng tôi đã hiểu hơn hình dạng của động vật sẽ tiến hóa thế nào nếu chúng dành phần lớn thời gian sống treo ngược thân.”

Những kết quả này có ý nghĩa với sự tiến hóa và hệ sinh thái của nhện. Ví dụ, những con nhện nhỏ treo người trên mạng nhện có thể bò trên mặt đất để săn mồi, giống như ở một số loài nhện bé xíu, điều mà các loài nhện lớn không thể làm tốt hơn.