Áp dụng công nghệ để kiểm soát dịch châu chấu phá hoại mùa màng

Châu chấu là những kẻ phàm ăn tới nỗi chúng ăn thịt cả đồng loại. Giờ đây, các nhà khoa học đã tìm ra một pheromone “chống ăn thịt đồng loại” mà châu chấu sử dụng để bảo vệ bản thân trong bầy đàn đông đúc. Phát hiện này có thể dẫn tới những chiến lược mới trong việc kiểm soát châu chấu, chẳng hạn như phun lên cây trồng một loại hóa chất không độc hại tương tự như pheromone của châu chấu, hay tìm cách làm giảm tác dụng của pheromone giữa các con châu chấu để chúng quay sang tàn sát nhau.

Ăn thịt đồng loại rất phổ biến trong tự nhiên. Con người lập ra những quy tắc đạo đức để ngăn mình ăn thịt đồng loại, song đây không phải quy tắc phổ quát trong tự nhiên. Với các loài khác, chúng có thể ăn luôn đồng loại, châu chấu cũng không phải ngoại lệ dẫu nhiều người trong chúng ta nghĩ rằng chúng chỉ ăn thực vật mà thôi.

Châu chấu di cư hầu như sống đơn độc cả đời. Chúng sống ở trong một khu vực và né tránh các con châu chấu khác. Tuy nhiên, khi mật độ quần thể trong khu vực vượt quá một ngưỡng nhất định, chỉ trong vài giờ đồng hồ, các con châu chấu sẽ tụ tập thành bầy. Chúng sẽ trở thành những kẻ ăn thịt vô cùng hung hăng và tham lam.

Trước đây, các nhà khoa học cho thấy rằng tình trạng ăn thịt đồng loại có vai trò quan trọng trong sự hình thành đàn, bởi vì khi những con châu chấu cố gắng ăn những con đằng trước, trong khi tránh bị những con đằng sau ăn thịt, thì đàn bắt đầu di chuyển thành một khối thống nhất.

Nhưng nghiên cứu mới nhất cho thấy các con châu chấu giải phóng một pheromone có tên phenylacetonitrile (PAN), giúp kiểm soát tình trạng ăn thịt đồng loại, cho phép bầy đàn trở nên đông hơn và duy trì lâu hơn. Trong một loạt thí nghiệm, các nhà khoa học phát hiện khi số lượng châu chấu sống trong lồng tăng lên, chúng bắt đầu giải phóng nhiều PAN hơn.

Khi châu chấu được chỉnh sửa gen bằng công nghệ CRISPR để không còn tạo ra enzyme PAN, những con vật này có khả năng bị ăn thịt cao hơn. Còn những con châu chấu được chỉnh sửa gen để mất đi khả năng ngửi thấy pheromone này sẽ có nhiều khả năng ăn thịt đồng loại hơn.

Trong một thử nghiệm, nhóm nghiên cứu cho hai con châu chấu – một con bình thường và một con đã được chỉnh sửa gen để không tạo ra pheromone – vào một lồng chứa 50 con châu chấu háu đói. Kết quả là con châu chấu không tỏa mùi đã bị ăn thịt.

GS Iain Couzin ở Viện hành vi động vật Max Planck ở Đức, người không tham gia nghiên cứu, nhận xét, phát hiện này quan trọng bởi vì ước tính nạn châu chấu sẽ ảnh hưởng tới cuộc sống của 1/10 người trên hành tinh do chúng phá hoại mùa màng.

Nhóm nhà khoa học trên đánh giá phát hiện mới này giúp làm sáng tỏ “sự cân bằng phức tạp” giữa cơ chế khiến châu chấu di cư tập hợp lại sống thành đàn thay vì cạnh tranh lẫn nhau. Do đó, các phương pháp kiểm soát châu chấu trong tương lai có thể sử dụng công nghệ giúp tạo ra sự cân bằng tinh tế hướng tới sự cạnh tranh nhiều hơn.

Mục tiêu cuối cùng là thay vì tiêu diệt loài châu chấu di cư, các phương pháp kiểm soát có thể giúp thu hẹp quy mô của đàn châu chấu, hướng chúng đến những khu vực mà ở đó con người không có hoạt động canh tác.

Thiên Bảo (T/h)