Phát hiện cách kiến sa mạc định hướng

Một nhóm nghiên cứu quốc tế do Tiến sĩ Pauline Fleischmann từ Đại học Oldenburg (Đức) dẫn đầu vừa phát hiện rằng loài kiến sa mạc Cataglyphis nodus có khả năng định hướng dựa trên từ trường của Trái Đất.

Báo cáo này đã được đăng tải trên tạp chí Current Biology.

Đáng chú ý, chúng sử dụng cực tính của từ trường (trục Bắc-Nam) thay vì "độ nghiêng", vốn phổ biến ở nhiều loài côn trùng khác.

Phát hiện này không chỉ làm sáng tỏ khả năng định hướng độc đáo của kiến sa mạc mà còn gợi mở về cơ chế cảm nhận từ trường độc nhất của chúng, khác biệt so với nhiều loài động vật khác.

Khả năng định hướng đáng kinh ngạc của kiến sa mạc

Kiến sa mạc sống trong môi trường khắc nghiệt như các cánh đồng muối ở sa mạc Sahara hoặc rừng thông tại Hy Lạp. Không có điểm mốc rõ ràng, chúng vẫn có thể di chuyển hàng trăm m để tìm kiếm thức ăn và quay trở về tổ theo đường thẳng.

Tiến sĩ Fleischmann và các cộng sự đã tiến hành một loạt thí nghiệm với những con kiến từ Hy Lạp. Chúng được đưa vào một hệ thống cuộn dây Helmholtz để tạo ra từ trường nhân tạo với các hướng và thành phần khác nhau. Mục tiêu là kiểm tra phản ứng của kiến khi thay đổi các thành phần từ trường.

Khi các nhà nghiên cứu thay đổi độ nghiêng của từ trường, tức góc giữa các đường sức từ trường và bề mặt Trái Đất, kiến không hề thay đổi hành vi định hướng. Tuy nhiên, khi trục Bắc-Nam của từ trường bị đảo ngược, kiến định hướng sai hoàn toàn, cho rằng lối vào tổ nằm ở một vị trí khác.

Dựa trên kết quả này, nhóm nghiên cứu kết luận rằng kiến sa mạc không dựa vào độ nghiêng của từ trường như chim hay bướm. Thay vào đó, chúng sử dụng cực tính của từ trường để định hướng trong khoảng cách ngắn, một cơ chế giống như "la bàn" mini.

Cơ chế cảm nhận từ trường khác biệt

Hiện có hai giả thuyết chính về cách động vật cảm nhận từ trường:

Cơ chế cặp gốc: Hiệu ứng lượng tử phụ thuộc ánh sáng, thường gặp ở chim biết hót hoặc bướm.

Hạt từ tính: Các hạt từ nhỏ trong tế bào thần kinh hoạt động như kim la bàn, phổ biến ở các loài như rùa biển, dơi và chim bồ câu.

Nhóm nghiên cứu nghi ngờ rằng khả năng cảm nhận từ trường của kiến sa mạc liên quan đến các hạt từ tính như magnetite (khoáng vật sắt), thay vì cơ chế cặp gốc.

Ý nghĩa của phát hiện

Phát hiện này không chỉ mở rộng hiểu biết về cách động vật định hướng mà còn đặt nền tảng cho việc nghiên cứu sự tiến hóa của giác quan từ tính trong thế giới tự nhiên. Tiến sĩ Fleischmann cho biết: "Loại la bàn dựa trên cực tính từ trường này đặc biệt hữu ích cho việc định hướng trên những khoảng cách ngắn, điều rất quan trọng với môi trường sống khắc nghiệt của kiến sa mạc".

Nghiên cứu này cũng mở ra hướng đi mới trong việc tìm hiểu cơ chế định hướng của các loài khác như ong và ong bắp cày.

Việc phát hiện ra rằng kiến sa mạc sử dụng một cơ chế hoàn toàn khác để cảm nhận từ trường so với các loài như bướm hay gián cho thấy sự đa dạng đáng kinh ngạc trong thế giới động vật.

Những nghiên cứu tương tự trong tương lai có thể giúp con người hiểu sâu hơn về cách các loài động vật thích nghi với môi trường sống khắc nghiệt, đồng thời cung cấp ý tưởng cho công nghệ định vị tiên tiến.