Tìm thấy mối cổ hở bụng trong hổ phách

Một trăm triệu năm trước, một con mối bị thương và hở phần bụng của nó ra. Nhựa thông dần dần bao bọc cơ thể và toàn bộ ruột con mối.

Ở vùng thuộc thung lũng Hukawng của Myanmar ngày nay, nhựa thông đã hóa thạch và bị chôn vùi cho tới khi con người khai quật mỏ hổ phách đó. Nhựa thông chảy rỉ vào vết thương của con mối và bảo quản cho cả các vi sinh vật ở bên trong ruột mối. Những vi khuẩn ở đây là tổ tiên của vi khuẩn sống và giúp tiêu hóa gỗ trong ruột loài mối ngày nay.

Theo một nghiên cứu, hóa thạch là bằng chứng đầu tiên chứng minh cho mối quan hệ giữa một loài động vật và các vi khuẩn sống trong ruột nó.

”Cơ hội gặp được một con mối với phần bụng hở như thế này là rất hiếm,” theo George Poinar, một chuyên gia hổ phách thuộc Đại học bang Oregon, người đứng đầu nghiên cứu được công bố trên số gần đây nhất của tờ Parasites and Vectors. Hổ phách đã bảo quản tốt vi khuẩn tới từng chi tiết tinh vi, bao gồm cả các yếu tố bên trong, ví dụ như nhân tế bào.

”Ở một vài con vi khuẩn trong số này, bạn có thể thực sự nhìn thấy các phân tử gỗ,” Poinar nói với phóng viên LiveScience.

Gỗ là thức ăn của mối - nỗi kinh hoàng của chủ nhân các ngôi nhà và kẻ đồng hành của những người đang muốn phá dỡ nhà. Loài côn trùng này không thế tiêu hóa đường trong gỗ (xenlulô) nếu không có sự trợ giúp của các sinh vật đơn bào. Con mối nhai vụn mẩu gỗ, nuốt chúng dưới dạng các viên nhỏ. Sau đó, các động vật đơn bào trong ruột mối sẽ chia nhỏ những viên này. Phần còn lại của quá trình tiêu hóa được đảm nhiệm bởi mối. Nếu không có các sinh vật đơn bào, mối sẽ bị chết đói. Trong khi đó, các sinh vật đơn bào cũng sẽ chết ngay nếu bị đưa ra môi trường bên ngoài cơ thể mối. Quan hệ phụ thuộc qua lại này được các nhà khoa học gọi là “hiện tượng hỗ sinh”.

Do mối và các sinh vật đơn bào trong ruột là các động vật riêng rẽ, mỗi thế hệ mối mới sẽ phải thống nhất với đàn vi sinh vật tiêu hóa gỗ của nó. Để làm được như vậy, con mối trưởng thành tiết ra một chất dịch có chứa các sinh vật đơn bào qua lỗ hậu môn để các con mối mới nở liếm lấy chất dịch này.

Mối có quan hệ họ hàng với gián và được tách ra từ gián ở khoảng thời gian tiến hóa cùng thời điểm con mối nói trên bị vùi vào hổ phách.

”Thật kì lạ, các bằng chứng DNA cho thấy về cơ bản trước đây tất cả mối đều là gián,” Vernard Lewis, chuyên gia về mối tại Đại học California ở Berkeley, người không hề liên quan tới nghiên cứu hổ phách, cho biết.

Gián ngày nay cũng có vi khuẩn trong ruột, và có lẽ tổ tiên chung của hai loài cũng vậy, Lewis nói. Vi khuẩn trong ruột mối đã mang lại cho loài này một lợi thế đặc biệt. Để miêu tả lợi thế này, Lewis phác họa một bức tranh mặt đất khu rừng nhiệt đới cổ với đầy những thân gỗ bị sâu.

”Hãy nghĩ tới một con gián chạy quanh dưới 10 tầng vụn lá và dương xỉ,” ông nói. “Bằng cách nào chúng ta có thể dùng vi khuẩn để tiêu thụ được đống lá đó?”

Những sinh vật trong cơ thể cho phép mối tiêu hóa được nhiều hơn mức chúng có thể ăn vào miệng, và nhờ đó tiến hóa thành công. Ngày nay, mối có mặt ở khắp mọi nơi với hơn 2300 loài được liệt kê, và tập trung nhiều nhất ở các vùng khí hậu nhiệt đới.

”Sách, gỗ, thực vật đang sinh sống – đó là nguồn thức ăn đáng ngạc nhiên của mối,” Poinar nói. Ở các khu rừng, mối đóng vai trò quan trọng khi làm vụn và tái chế các thực vật đã chết, cũng như cải thiện độ màu mỡ của đất. Chúng ta coi mối là kẻ phá hoại vì chúng không biết phân biệt giữa những tấm gỗ trên tường với những súc gỗ nằm ngổn ngang trong rừng.

“Chúng chỉ cần biết gỗ là gỗ,” Poinar nói.