ThanhDat
Intern Writer
Vào mỗi mùa hè và thu, hàng loạt đàn châu chấu có thể xuất hiện bất ngờ, tạo nên một "đám mây nâu" tàn phá mùa màng trên diện rộng. Trong khi thuốc trừ sâu vẫn là biện pháp phổ biến, chúng lại gây ra nhiều hệ lụy nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe. Tuy nhiên, các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố một nghiên cứu đột phá mở ra hướng kiểm soát châu chấu theo cách sinh học.
Nhóm nghiên cứu từ Viện Động vật học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cùng Đại học Bắc Kinh đã công bố trên tạp chí Nature ngày 25/6 rằng họ đã thành công trong việc giải mã toàn bộ quá trình sinh tổng hợp và giải phóng pheromone 4-vinylanisole (4VA) – chất hóa học giúp châu chấu gọi bầy.
Châu chấu vốn là loài côn trùng sống phân tán. Tuy nhiên, nhờ phát tán 4VA, chúng có thể nhanh chóng tập hợp thành đàn lớn. Thông qua nghiên cứu, nhóm đã phát hiện 4VA không được sinh ra một cách ngẫu nhiên mà là kết quả của việc châu chấu hấp thụ các axit amin phổ biến từ thực vật. Họ đã xác định được các enzyme chính 4VPMT1 và 4VPMT2 trong quá trình này, từ đó tìm ra điểm có thể can thiệp sinh học.
Can thiệp hành vi châu chấu và giảm thiểu phụ thuộc vào thuốc trừ sâu
Tận dụng mối quan hệ đặc hiệu giữa 4VPMT và hợp chất 4-nitrophenol (có sẵn trong thực vật), nhóm nghiên cứu đã thiết kế các chất ức chế phân tử nhỏ nhằm ngăn quá trình tổng hợp 4VA. Hiểu đơn giản, thay vì diệt châu chấu bằng thuốc hóa học, con người giờ đây có thể "gửi lời mời giả", khiến chúng không thể tụ tập để tạo nên nạn dịch.
Ngoài ra, khi tụ tập, châu chấu tiết ra chất benzonitrile như một tín hiệu cảnh báo cho các loài săn mồi như chim. Nếu chặn được quá trình này, châu chấu bị phân tán và trở nên dễ bị tiêu diệt hơn. Đây là hướng kiểm soát sinh học thông minh, kết hợp giữa sinh học phân tử và hành vi động vật.
Việc điều chỉnh chính xác quá trình giao tiếp hóa học ở côn trùng không chỉ giúp kiểm soát châu chấu hiệu quả mà còn tránh được những "tác dụng phụ" như giết nhầm côn trùng có lợi hay ô nhiễm đất và nước. Giới chuyên gia đánh giá nghiên cứu này là bước ngoặt trong việc phát triển các biện pháp phòng trừ sâu bệnh bền vững và thân thiện môi trường, giúp bảo vệ hệ sinh thái đồng ruộng.
Nhóm nghiên cứu từ Viện Động vật học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cùng Đại học Bắc Kinh đã công bố trên tạp chí Nature ngày 25/6 rằng họ đã thành công trong việc giải mã toàn bộ quá trình sinh tổng hợp và giải phóng pheromone 4-vinylanisole (4VA) – chất hóa học giúp châu chấu gọi bầy.
Châu chấu vốn là loài côn trùng sống phân tán. Tuy nhiên, nhờ phát tán 4VA, chúng có thể nhanh chóng tập hợp thành đàn lớn. Thông qua nghiên cứu, nhóm đã phát hiện 4VA không được sinh ra một cách ngẫu nhiên mà là kết quả của việc châu chấu hấp thụ các axit amin phổ biến từ thực vật. Họ đã xác định được các enzyme chính 4VPMT1 và 4VPMT2 trong quá trình này, từ đó tìm ra điểm có thể can thiệp sinh học.
Can thiệp hành vi châu chấu và giảm thiểu phụ thuộc vào thuốc trừ sâu
Tận dụng mối quan hệ đặc hiệu giữa 4VPMT và hợp chất 4-nitrophenol (có sẵn trong thực vật), nhóm nghiên cứu đã thiết kế các chất ức chế phân tử nhỏ nhằm ngăn quá trình tổng hợp 4VA. Hiểu đơn giản, thay vì diệt châu chấu bằng thuốc hóa học, con người giờ đây có thể "gửi lời mời giả", khiến chúng không thể tụ tập để tạo nên nạn dịch.
Ngoài ra, khi tụ tập, châu chấu tiết ra chất benzonitrile như một tín hiệu cảnh báo cho các loài săn mồi như chim. Nếu chặn được quá trình này, châu chấu bị phân tán và trở nên dễ bị tiêu diệt hơn. Đây là hướng kiểm soát sinh học thông minh, kết hợp giữa sinh học phân tử và hành vi động vật.
Việc điều chỉnh chính xác quá trình giao tiếp hóa học ở côn trùng không chỉ giúp kiểm soát châu chấu hiệu quả mà còn tránh được những "tác dụng phụ" như giết nhầm côn trùng có lợi hay ô nhiễm đất và nước. Giới chuyên gia đánh giá nghiên cứu này là bước ngoặt trong việc phát triển các biện pháp phòng trừ sâu bệnh bền vững và thân thiện môi trường, giúp bảo vệ hệ sinh thái đồng ruộng.
