ThanhDat
Intern Writer
Vào ngày 3 tháng 12, nhóm nghiên cứu thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Áo ISTA công bố phát hiện rằng các nhộng kiến khi đối mặt với nhiễm trùng nguy hiểm và không thể kiểm soát sẽ chủ động tạo ra một tín hiệu mùi đặc biệt. Tín hiệu này cảnh báo đàn kiến và kích hoạt cơ chế khử trùng và tiêu diệt vị tha. Đây là cơ chế báo hiệu bệnh tật vị tha đầu tiên được ghi nhận trong thế giới côn trùng, được công bố trên Nature Communications vào ngày 2 tháng 12.
Erika Dawson, tác giả chính của nghiên cứu và là cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại nhóm Miễn dịch xã hội của ISTA, giải thích rằng hành động hy sinh này có lợi về mặt tiến hóa cho chính nhộng gửi tín hiệu. Khi cảnh báo đàn kiến, chúng giúp cả tổ duy trì sức khỏe và khả năng sinh sản, từ đó gián tiếp giữ lại bộ gen cho thế hệ sau. Nếu nhộng bệnh chết âm thầm, xác của chúng sẽ trở thành nguồn lây nhiễm lớn, đe dọa sự tồn tại của toàn đàn.
Theo nhóm nghiên cứu, nếu là kiến trưởng thành có khả năng di chuyển, chúng thường tự tách khỏi đàn trước khi chết hoặc tự cô lập khi nhiễm nấm. Tuy nhiên, nhộng kiến không thể di chuyển, buộc chúng phải dựa vào cơ chế tín hiệu để được xử lý từ bên ngoài. Cũng giống như tế bào trong cơ thể người phát ra tín hiệu hóa học để thu hút tế bào miễn dịch, nhộng nhiễm bệnh tạo ra tín hiệu tìm tôi và ăn tôi để thu hút kiến thợ. Sylvia Cremer, trưởng nhóm nghiên cứu miễn dịch xã hội của ISTA, nhấn mạnh rằng đàn kiến thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau và sẵn sàng hy sinh vì lợi ích chung.
Nghiên cứu cũng cho thấy nhộng kiến chúa với hệ miễn dịch mạnh hơn có thể kiểm soát nhiễm trùng và không phát ra tín hiệu. Trong khi đó, nhộng kiến thợ khi không thể chống lại mầm bệnh sẽ gửi tín hiệu cảnh báo. Dawson cho biết tín hiệu chỉ xuất hiện khi nhiễm trùng vượt khỏi tầm kiểm soát, giúp đàn kiến phản ứng đúng lúc và tránh hy sinh không cần thiết. Cremer kết luận rằng sự phối hợp ở cả cấp độ cá thể và nhóm giúp cơ chế tín hiệu vị tha này vận hành hiệu quả. (Sohu)
Một chiến lược cảnh báo bệnh tật phi truyền thống
Không giống như các loài động vật xã hội thường che giấu triệu chứng khi bị bệnh, nhộng kiến sắp chết lại chủ động đối diện nguy hiểm để bảo toàn đàn. Khi tiếp nhận tín hiệu mùi, kiến thợ lập tức phá lớp kén, tạo vết rách trên cơ thể nhộng nhiễm bệnh và phun axit formic có tính kháng khuẩn vào đó. Hành động này khiến nhộng bệnh chết nhưng tiêu diệt tác nhân gây bệnh bên trong, ngăn đà lây lan trong tổ.
Erika Dawson, tác giả chính của nghiên cứu và là cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại nhóm Miễn dịch xã hội của ISTA, giải thích rằng hành động hy sinh này có lợi về mặt tiến hóa cho chính nhộng gửi tín hiệu. Khi cảnh báo đàn kiến, chúng giúp cả tổ duy trì sức khỏe và khả năng sinh sản, từ đó gián tiếp giữ lại bộ gen cho thế hệ sau. Nếu nhộng bệnh chết âm thầm, xác của chúng sẽ trở thành nguồn lây nhiễm lớn, đe dọa sự tồn tại của toàn đàn.
Sự hợp tác vượt khỏi từng cá thể
Một đàn kiến vận hành như một siêu sinh vật với sự phân công rõ ràng. Kiến chúa đảm nhiệm sinh sản còn kiến thợ chăm sóc và bảo vệ tổ, tương tự mối quan hệ giữa tế bào soma và tế bào sinh sản trong cơ thể người. Sự hợp tác là yếu tố quyết định giúp cả hệ thống duy trì sự sống.
Theo nhóm nghiên cứu, nếu là kiến trưởng thành có khả năng di chuyển, chúng thường tự tách khỏi đàn trước khi chết hoặc tự cô lập khi nhiễm nấm. Tuy nhiên, nhộng kiến không thể di chuyển, buộc chúng phải dựa vào cơ chế tín hiệu để được xử lý từ bên ngoài. Cũng giống như tế bào trong cơ thể người phát ra tín hiệu hóa học để thu hút tế bào miễn dịch, nhộng nhiễm bệnh tạo ra tín hiệu tìm tôi và ăn tôi để thu hút kiến thợ. Sylvia Cremer, trưởng nhóm nghiên cứu miễn dịch xã hội của ISTA, nhấn mạnh rằng đàn kiến thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau và sẵn sàng hy sinh vì lợi ích chung.
Kiểm chứng thực nghiệm về tín hiệu mùi
Nhóm nghiên cứu của Thomas Schmitt tại Đại học Würzburg phát hiện tín hiệu bao gồm các hợp chất không bay hơi trên bề mặt nhộng, tăng mạnh khi nhiễm trùng tiến triển. Khi trích xuất và chuyển mùi này sang nhộng khỏe mạnh, kiến thợ vẫn thực hiện quá trình mở kén và khử trùng, chứng minh rằng sự thay đổi mùi là yếu tố kích hoạt chính.
Nghiên cứu cũng cho thấy nhộng kiến chúa với hệ miễn dịch mạnh hơn có thể kiểm soát nhiễm trùng và không phát ra tín hiệu. Trong khi đó, nhộng kiến thợ khi không thể chống lại mầm bệnh sẽ gửi tín hiệu cảnh báo. Dawson cho biết tín hiệu chỉ xuất hiện khi nhiễm trùng vượt khỏi tầm kiểm soát, giúp đàn kiến phản ứng đúng lúc và tránh hy sinh không cần thiết. Cremer kết luận rằng sự phối hợp ở cả cấp độ cá thể và nhóm giúp cơ chế tín hiệu vị tha này vận hành hiệu quả. (Sohu)
