Ve sầu sừng: Giải mã nguồn gốc kỳ dị của một trong những sinh vật lạ nhất hành tinh!

Ve sầu sừng là một trong những sinh vật kỳ lạ nhất của tự nhiên. Những chiếc mũ, núm hoặc đinh ba đầy gai trên lưng chúng đã khiến các nhà khoa học mê mẩn trong nhiều thập kỷ.

Có hơn 3.000 loài ve sầu sừng còn tồn tại trong tự nhiên, mỗi loài có hình dạng cơ thể kỳ lạ, thách thức mọi lý giải thông thường như ngụy trang hay bắt chước. Giờ đây, một nghiên cứu do các nhà nghiên cứu tại Đại học Bristol dẫn đầu đã mở ra một góc nhìn mới đầy bất ngờ.

Nghiên cứu cho thấy hình dạng cơ thể khác thường của ve sầu sừng có thể đã tiến hóa để phát hiện tĩnh điện. Nếu đúng như vậy, đây sẽ là lần đầu tiên khả năng cảm ứng điện được liên hệ với sự tiến hóa hình dạng cơ thể ở động vật trên cạn.

Sam England, một trong những tác giả của nghiên cứu và là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Bristol, cho biết: "Chúng tôi cho rằng nghiên cứu của mình cung cấp một điểm khởi đầu rất thú vị cho việc khám phá rộng hơn về tĩnh điện như một động lực của hình thái sinh học".

Khám phá tín hiệu điện của côn trùng

Nghiên cứu của họ bắt đầu với một câu hỏi thú vị: Nếu các loài côn trùng khác, chẳng hạn như ong và sâu bướm, có thể phát hiện trường điện yếu, thì liệu ve sầu sừng có thể sử dụng hình dáng cơ thể phóng đại của chúng để tăng cường khả năng này không? Để kiểm chứng ý tưởng này, trước tiên nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu về điện tích mà các loài côn trùng khác nhau mang theo khi tương tác với ve sầu sừng .

Ví dụ, họ đã đo điện tích tĩnh điện của ong bắp cày săn mồi, kẻ thù tự nhiên của ve sầu sừng , và phát hiện ra rằng những con ong bắp cày này mang một điện tích tĩnh điện đáng kể, thay đổi về cường độ và cực tính (dương hoặc âm). Tuy nhiên, ong không ngòi, loài đôi khi bảo vệ ve sầu sừng khỏi động vật ăn thịt, lại mang một điện tích khác và ít đe dọa hơn.

Tiếp theo, họ kiểm tra xem ve sầu sừng có phản ứng với trường điện hay không. Các nhà nghiên cứu đã cho ve sầu sừng sống tiếp xúc với trường điện yếu trong môi trường được kiểm soát và quan sát thấy chúng di chuyển ra xa khỏi cánh đồng, chứng tỏ rõ ràng khả năng phát hiện lực tĩnh điện của chúng. "Điện tích tĩnh điện ròng của 151 cá thể ve sầu sừng thuộc 11 dòng dõi khác nhau đã được đo", các tác giả nghiên cứu lưu ý.

Sau đó là phần kỹ thuật nhất: mô hình hóa máy tính. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra mô hình kỹ thuật số 3D của các loài ve sầu sừng với nhiều hình dạng cơ thể khác nhau và mô phỏng cách các trường điện hoạt động xung quanh chúng.

Họ phát hiện ra rằng những con ve sầu sừng có hình dạng phức tạp, phóng đại hơn có cường độ điện trường gần bề mặt cơ thể cao hơn nhiều so với những con ve sầu sừng có hình dạng đơn giản hơn, điều này cho thấy cấu trúc cơ thể của chúng khuếch đại tín hiệu tĩnh điện, khiến chúng nhạy cảm hơn với các nhiễu loạn điện gần đó, chẳng hạn như khi có động vật săn mồi đến gần.

Tiến sĩ England cho biết: "Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp bằng chứng đầu tiên cho thấy khả năng cảm ứng điện có thể thúc đẩy quá trình tiến hóa hình thái".

Khoa học mới về hình thức và điện tích

Cảm ứng điện được biết đến ở các loài thủy sinh như cá mập và cá điện, nhưng hiếm khi được xem xét ở côn trùng trên cạn. Trên thực tế, ý tưởng cho rằng tĩnh điện - được tạo ra chỉ bằng tiếp xúc hoặc chuyển động - có thể định hình cơ thể động vật đã thách thức những giả định lâu nay về cơ chế tiến hóa.

Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý ở đây là mặc dù nghiên cứu đưa ra bằng chứng mạnh mẽ rằng ve sầu sừng có thể cảm nhận trường điện, nhưng các nhà nghiên cứu vẫn chưa chứng minh được bằng thực nghiệm rằng cảm biến tĩnh điện dẫn đến sự tiến hóa về hình dạng cơ thể của loài côn trùng này.

Tiến sĩ England lưu ý: "Nếu chúng ta có thể liên kết hình dạng của ve sầu sừng với một số khía cạnh nhất định trong hệ sinh thái điện của chúng, chẳng hạn như các loài săn mồi cụ thể tiếp cận từ một số góc độ nhất định và mang theo một số điện tích tĩnh nhất định, thì đây sẽ là bằng chứng thực sự mạnh mẽ ủng hộ cho ý tưởng của chúng tôi rằng tĩnh điện là động lực của quá trình tiến hóa".

Nếu được xác nhận, điều này có thể thay đổi cách các nhà khoa học nhìn nhận về hình dạng cơ thể kỳ lạ, không chỉ ở ve sầu sừng , mà còn ở các loài côn trùng khác có hình dạng bất thường. "Còn rất nhiều loài côn trùng, nhện, động vật và thực vật khác có hình dạng rất kỳ lạ, mà nhiều loài hiện vẫn chưa có lời giải thích", tiến sĩ England nói thêm.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Science.