Cách loài cây “tinh ranh” thu hút côn trùng thụ phấn thế nào ?

Chủ nhật - 28/09/2025 06:17

Đối với thực vật có hoa, việc thụ phấn có ý nghĩa sống còn. Các nhà khoa học tại Đại học Tokyo đã phát hiện ra rằng một loài cây dogbane (thuộc họ trúc đào - Apocynaceae), với tên khoa học là Vincetoxicum nakaianum, có khả năng phát ra mùi hương rất giống mùi kiến khi bị tấn công để thu hút côn trùng thụ phấn. Đây là trường hợp đầu tiên được biết đến về khả năng bắt chước mùi kiến ở thực vật.

Trong thế giới côn trùng, các loài côn trùng xã hội như kiến, ong và bọ cánh cứng,…tiết pheromone để giao tiếp về các nguồn thức ăn tốt, thu hút bạn tình, hoặc để thông báo cho các thành viên khác cùng loài về mối nguy hiểm sắp xảy ra, có tính chất cực kỳ độc đáo đối với một loài cụ thể. Kiến là một trong những loài phổ biến nhất trên Trái đất, và khả năng bắt chước kiến đã tiến hóa độc lập ở nhiều loài động vật không xương sống.
Nhiều thành viên của họ Chloropidae (ruồi cỏ) thể hiện xu hướng ăn cắp côn trùng, đặc trưng bởi hành vi ăn côn trùng bị suy yếu hoặc mới chết do bị động vật ăn thịt tấn công. Nhiều bằng chứng cho thấy khi kiến bị nhện tấn công – và ruồi bay đến để cướp thức ăn của chúng.

Tiến sĩ Ko Mochizuki, nhà thực vật học tại Đại học Tokyo giải thích bối cảnh của nghiên cứu: “Ban đầu tôi thu thập cây bí để so sánh cho một dự án nghiên cứu khác, nhưng khi tôi thấy những con ruồi ăn côn trùng bay lượn xung quanh bông hoa trong vườn ươm, tôi nghĩ rằng bông hoa đang bắt chước côn trùng chết.”. Nhóm nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng hoa V. nakaianum thu hút côn trùng thụ phấn bằng cách bắt chước mùi hương do côn trùng mới bị thương hoặc chết tiết ra. Việc bắt chước này ở thực vật sẽ gia tăng thu hút các loài ruồi cỏ đến tìm kiếm thức ăn, qua đó tăng cường sự thụ phấn cho hoa.
Loài Dogbane là loài thực vật đầu tiên được biết đến có khả năng tăng khả năng sinh sản bằng cách bắt chước mùi mà kiến tiết ra để báo động cho đồng loại khi chúng bị nhện và các loài săn mồi khác tấn công.
“Đây là bằng chứng đầu tiên về khả năng bắt chước kiến ở thực vật”, Tiến sĩ Ko Mochizuki, cho biết. “Nếu không có mùi hương đặc trưng này, thực vật sẽ không thể sinh sản thành công.”
Người ta phát hiện ra rằng V. nakaianum bắt chước các chất dễ bay hơi phát ra từ những cá thể bị thương của loài kiến Nhật Bản phổ biến nhất, Formica japonica, và họ hàng gần của nó, Formica hayashi để thu hút các loài thụ phấn ký sinh ăn cắp đến hoa của nó.
Trong 150 giờ quan sát từ năm 2021 đến năm 2025, một số họ hai cánh, kiến và nhện đã được quan sát thấy ghé thăm hoa của V. nakaianum, trong đó 80% trong số 359 côn trùng là ruồi cỏ.
Lần đầu tiên, một loài cây đã được phát hiện có khả năng thu hút côn trùng thụ phấn bằng cách tiết ra mùi hương tương tự như chất dễ bay hơi do kiến tiết ra khi bị thiên địch tấn công.

Một con ruồi cỏ (A) đậu trên một bông hoa mang mùi của kiến bị thương và một con nhện ký sinh (B) đang săn kiến. ⓒ Được cung cấp bởi Mochizuki 2025

Một nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Ko Mochizuki thuộc Đại học Tokyo dẫn đầu đã công bố trên tạp chí khoa học Current Biology ngày 25 rằng một loài thực vật bản địa Nhật Bản, Vincetoxicum nakaianum, phát ra mùi hương của những con kiến bị thương, thu hút ruồi cỏ đến thụ phấn.
Nhóm nghiên cứu cho biết mặc dù hoàn toàn có khả năng thực vật đã tiến hóa để bắt chước kiến theo một cách nào đó, nhưng những trường hợp như vậy chưa từng được báo cáo trước đây.

"Phát hiện đầu tiên về loài thực vật thu hút ruồi thụ phấn bằng mùi của kiến bị thương" Nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Ko Mochizuki tại Đại học Tokyo, Nhật Bản thông báo rằng họ đã phát hiện ra một loài thực vật thuộc chi Vincetoxicum nakaianum, một loài thực vật bản địa của Nhật Bản, có khả năng bắt chước mùi của những con kiến bị thương bị nhện tấn công, thu hút ruồi ăn kiến và cho phép chúng thụ phấn cho hoa của loài thực vật này. ⓒ Current Biology, Ko Mochizuki và cộng sự.

https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0960982225011261-gr1_lrg.jpg

Hoa, ruồi hút mật và côn trùng thụ phấn của loài Vincetoxicum nakaianum và hành vi ký sinh trộm của ruồi thụ phấn Polyodaspis ruficornis (họ Chloropidae)

(A) Một cá thể ra hoa mọc trong rừng tuyết tùng Nhật Bản.
(B) Ruficornis (được chỉ bằng mũi tên) tụ tập xung quanh cá thể ra hoa.
(C) Một cá thể Ruficornis đang hút mật hoa.
(D) Ruficornis mang một ống phấn ở đầu vòi. Kẹp (ống phấn, mũi tên trắng) được gắn cơ học bên dưới đầu vòi, và hai ống phấn được kết nối với ống phấn (mũi tên xám).
(E) Ảnh SEM cận cảnh của một loài thụ phấn của Ruficornis. Ống phấn thứ hai của ống phấn bị mất, có lẽ là do nó đã thụ phấn cho một bông hoa. Các mũi tên chỉ ra điều tương tự ở (D). Thanh tỷ lệ, 100 μm.
(F) Một cá thể P. ruficornis đang ký sinh trộm cắp trong một sự kiện săn mồi: con ruồi đang ăn kiến Formica japonica (Formicidae), con kiến này đang bị nhện cua Synema globosum (Thomisidae) giết và ăn thịt.
Nguồn ảnh: Ko Mochizuki cho (A)–(E) và Taku Shimada cho (F).

Nhóm nghiên cứu đã quan sát một cách có hệ thống các loài côn trùng đậu trên hoa bí thông qua quan sát thực địa và so sánh mùi hương do hoa phát ra với mùi hương của các loài côn trùng khác nhau.
Đầu tiên, họ xác nhận rằng bốn loài ruồi cỏ ăn côn trùng, vốn ăn dịch cơ thể của côn trùng bị thương, thụ phấn cho hoa bí.
Tiếp theo, họ phân tích mùi hương do hoa phát ra và phát hiện ra rằng chúng chứa các hóa chất dễ bay hơi phổ biến như nonane (C₉H₂₀), undecane (C₁₁H₂₄), octyl acetate (8Ac), decyl acetate (10Ac) và methyl-6-methyl salicylate (6-MMS).
Các thí nghiệm tổng hợp với các hợp chất này cho thấy ruồi thực sự bị thu hút bởi mùi hương này, trong đó decyl acetate và methyl-6-methyl salicylate là những chất hấp dẫn chính.

Một loại cây dại giống loài kiến (Vincetoxicum nakaianum) thu hút ruồi bằng mùi của những con kiến bị thương. © Mochizuki 2025

Hơn nữa, khi so sánh mùi hương hoa của cây hoa japonica với mùi hương của nhiều loại côn trùng khác nhau, người ta thấy mùi hương này giống nhất với mùi của kiến đen (Formica japonica) bị nhện tấn công, và các thành phần chính trong mùi của kiến bị thương cũng được phát hiện là 10Ac và 6-MMS.
Hơn nữa, trong một thí nghiệm mê cung chữ Y, trong đó hành vi của ruồi được quan sát với mùi của kiến bị thương được đặt ở một bên và mùi của các loài côn trùng khác được đặt ở bên kia, người ta thấy ruồi bị thu hút mạnh mẽ bởi mùi của kiến. Nghiên cứu này làm nổi bật các kết quả tiến hóa đa dạng của quá trình thích nghi với loài thụ phấn là ruồi và khả năng tiến hóa của khả năng bắt chước kiến ở thực vật, mở rộng hiểu biết hiện tại về sự lừa dối của hoa, chứng minh rằng thực vật có thể phát triển những cơ chế thực sự tinh vi để thu hút các loài thụ phấn.
Tiến sĩ Mochizuki tuyên bố rằng nghiên cứu này chứng minh rằng phạm vi tiến hóa bắt chước côn trùng ở hoa đa dạng hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây. Ông nói thêm: "Chúng tôi dự định sẽ khám phá không chỉ cây hoa japonica mà còn các nhóm thực vật khác để tìm thêm ví dụ về khả năng bắt chước."
Thông tin thú vị:
Nhiều loài ruồi cỏ là những “kẻ cơ hội”, chúng di chuyển từ nơi này sang nơi khác để tìm những con kiến bị thương hoặc xác kiến sau khi bị nhện tấn công. Mặc dù tập tính ăn cắp ký sinh (Kleptoparasitic) chủ yếu được biết đến ở ruồi cỏ cái, có lẽ là để lấy protein cho quá trình sản xuất trứng, nhưng cả ruồi cỏ đực và cái đều được xác nhận là ăn máu của côn trùng. Điều này cũng giống như loài muỗi. Muỗi cái cần phải hút máu để sản sinh trứng khỏe mạnh. Protein và sắt trong máu rất cần thiết cho sự trưởng thành của trứng muỗi, nghĩa là việc hút máu là một phần quan trọng trong chu kì sinh sản của chúng. Muỗi đực ưa hút mật hoa, nhựa cây để sinh sống, muỗi đực có vòi chẻ đôi, không thể đâm thủng da.
Kleptoparasitic: tập tính ăn cắp ký sinh (kleptoparasitic feeding habit) một thuật ngữ trong sinh học, mô tả loài động vật cố tình lấy trộm thức ăn hoặc con mồi từ động vật khác để sinh tồn. Hành vi này thường xảy ra khi việc trộm cắp hiệu quả hơn việc tự đi kiếm ăn, ví dụ như trong môi trường khan hiếm thức ăn hoặc để tiết kiệm năng lượng.
Mặc dù một số loài côn trùng được biết là bắt chước pheromone của kiến để có thể tiếp cận tổ kiến và ăn ấu trùng của chúng, nhưng loài Vincetoxicum nakaianum là loài cây đầu tiên được biết đến có thể thực hiện một trò lừa tương tự. Và nó cực kỳ hiệu quả.

Nguồn:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982225011261
◆ Nguồn: Current Biology, Ko Mochizuki và cộng sự, ‘Sự bắt chước mùi hương của hoa từ những con kiến bị thương làm trung gian cho sự thu hút của loài ruồi thụ phấn ký sinh trộm cắp’, https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(25)01126-1

Tác giả: Nghĩa Nguyễn Tuấn