Loài sinh vật loại bỏ chân để tồn tại trong môi trường lạnh giá

Một vài năm trước, John Tuthill, một nhà thần kinh học tại Đại học Washington ở Seattle (Mỹ), đã bắt gặp một vật thể màu đen di chuyển trên tuyết khi anh đang chạy bộ trên một con đường mòn trong dãy núi Cascade ở tiểu bang Washington. Vật thể lạ này có kích thước tương đương với quả việt quất, thân dài và sáu chân di chuyển một cách rất “ảo”.

Tuthill rất ngạc nhiên khi thấy sự xuất hiện của côn trùng trong thời tiết lạnh giá của tháng 11. Sau này, anh mới biết đó là một con ruồi Chionea. Còn được biết đến với tên gọi ruồi tuyết, chúng có thể hoạt động trong môi trường nhiệt độ thấp hơn rất nhiều so với hầu hết côn trùng khác.

Bây giờ, Tuthill và đồng nghiệp đã chỉ ra rằng một phương pháp đáng sợ giúp ruồi tuyết tồn tại trong điều kiện dưới môi trường âm độ C. Khi một chi bắt đầu bị đóng băng, chúng có thể tự loại bỏ phần đó một cách nhanh chóng, ngăn các tinh thể băng xâm nhập vào cơ thể của chúng.

“Ruồi tuyết là một loài ruồi bay không có cánh, họ hàng của những con ruồi chúng ta thường thấy trong nhà,” Tuthill nói. Loài côn trùng này có tuổi thọ đến hai tháng và thực sự không dễ để nghiên cứu: chúng không thể được nuôi trong phòng thí nghiệm, và cũng rất khó để bắt được chúng ngoài tự nhiên. Ruồi tuyết có thể sống trong các khu vực núi cao mà con người khó tiếp cận, bên cạnh đó còn có sự đe dọa đến từ tuyết lở.

Nhóm của Tuthill sử dụng một máy ảnh nhiệt để ghi lại 77 con ruồi tuyết khi chúng di chuyển trên các mặt phẳng được làm lạnh. Chúng tiếp tục di chuyển ngay cả khi nhiệt độ cơ thể của chúng giảm xuống dưới mức trung bình, –7°C, theo phát hiện. Nhưng hơn một nửa số ruồi tuyết đã loại bỏ chân ít nhất một lần trong quá trình thí nghiệm.

Một nhân viên nghiên cứu tinh mắt, Dominic Golding, nhận thấy sự gia tăng nhiệt độ đột biến trong chân của ruồi tuyết ngay trước khi chúng rụng ra. Đây là một dấu hiệu của sự hình thành băng, Tuthill nói. Nước lỏng phát ra nhiệt khi các tinh thể hóa thành băng. Các tế bào thần kinh trong chân có thể cảm nhận sự thay đổi nhiệt độ này và kích hoạt để tự cắt đứt, ngăn tinh thể băng lan ra. Những con ruồi tuyết "có khoảng nửa giây để cắt bỏ chân trước khi các tinh thể băng lan ra khắp cơ thể của chúng và đóng băng tất cả các cơ quan bên trong," anh nói.

Ngoài ra, chân của ruồi tuyết không rụng ra ngay cả khi các nhà nghiên cứu thử kéo mạnh - chúng chỉ phản ứng khi tiếp xúc với nhiệt độ thấp đột ngột.

"Điều thú vị về ruồi tuyết là chúng thực sự không tuân theo bất kỳ phương pháp nào," Marshall, người đã cung cấp phản hồi về bản viết của nhóm nghiên cứu chia sẻ. Chúng để các tinh thể băng hình thành trong chân của mình và "tự cắt để loại bỏ nó, điều đó thực sự kỳ lạ đối với tôi."

Nhóm nghiên cứu nhận thấy những con ruồi tuyết bị cắt cụt chân có khả năng sống sót lâu hơn một phút so với những con ruồi không bị cắt. Thời gian đó có vẻ không nhiều. Nhưng trong thế giới hoang dã, khi màn đêm buông xuống và nhiệt độ giảm xuống và lũ côn trùng đang “điên cuồng tìm kiếm một nơi để ẩn nấp,” đó có thể là sự khác biệt giữa sự sống và cái chết.

Hùng Nam/sciencenews