Nghiên cứu mới tiết lộ hệ thống xã hội tinh vi của bọ cánh cứng Xyleborus affinis, cho phép chúng trồng nấm để tạo ra nguồn thức ăn bền vững.
Xyleborus affinis hay mọt đục thân trên cây mía là loài bọ cánh cứng điển hình thuộc lớp Ambrosia. Giống như kiến cắt lá và mối, những côn trùng tí hon này là một trong số ít động vật có khả năng "làm nông nghiệp" trong tự nhiên. Chúng mang bào tử nấm về tổ, trồng bên trong những đường hầm được tạo ra bên trong thân mía hoặc gỗ và sau đó chăm sóc cho các vi nấm phát triển để làm thức ăn.
Bọ cánh cứng Xyleborus affinis dài khoảng 2mm khi trưởng thành. (Ảnh: Peter Biedermann).
Giống như nông dân, bọ cánh cứng cũng phải bảo vệ "trang trại" của chúng khỏi các loài gây hại như nấm xâm lấn (nấm cỏ). Những con bọ riêng lẻ khó có thể quản lý công việc này. Bởi vậy, Ambrosia đã phát triển một hệ thống xã hội tinh vi trong quá trình tiến hóa. "Đó là điểm độc nhất vô nhị ở bọ cánh cứng", nhà sinh vật học Peter Biedermann từ Đại học Wuerzburg của Đức, trưởng nhóm nghiên cứu nhấn mạnh.
Biedermann đã bị mê hoặc bởi lớp bọ cánh cứng này và bắt đầu nghiên cứu hành vi xã hội của chúng từ năm 2011. "Ambrosia đã phát triển độc lập kỹ năng trồng nấm từ cách đây 60 triệu năm. Tôi muốn tìm hiểu cách chúng chống lại các loài nấm gây hại, bởi điều đó có thể hữu ích cho nền nông nghiệp của chúng ta", Biedermann chia sẻ thêm.
Những con bọ Xyleborus affinis cái đang dọn dẹp phân và mùn cưa khỏi tổ. (Video: Peter Biedermann).
Các loài bọ cánh cứng Ambrosia ngày nay phân bố rộng khắp thế giới nhưng mọt đục thân trên mía chỉ được tìm thấy ở vùng nhiệt đới châu Mỹ. Trong một nghiên cứu xuất bản trên tạp chí Frontiers in Ecology & Evolution hôm 4/11, Biedermann đã mô tả những phát hiện mới về hành vi xã hội phức tạp ở Xyleborus affinis, điều chưa từng được quan sát thấy ở loài bọ cánh cứng nào khác.
Cụ thể, sau khi bọ mẹ xây dựng tổ với trang trại nấm và sinh sản đàn con đầu tiên, một số bọ con sẽ ở lại cùng mẹ trong thời gian dài để giúp nó chăm sóc nấm và nuôi những đàn con tiếp theo. Điều này khá giống với những con ong thợ.
"Tuy nhiên, trong khi ong thợ vô sinh, những con bọ cái ở cùng mẹ vẫn có khả năng sinh sản. Tùy thuộc vào hoàn cảnh, chúng có thể quyết định rời đi để thành lập tổ riêng và sinh sản, hoặc tiếp tục ở lại và đẻ trứng ngay bên trong tổ của bọ mẹ", Biedermann viết trong báo cáo.
Hệ thống xã hội này - được gọi là chăm sóc con non hợp tác - rất hiếm trong tự nhiên và có thể là giai đoạn sơ khai cho các hệ thống xã hội với con thợ vô sinh như ở ong và kiến. Khám phá mới bởi vậy có ý nghĩa quan trọng, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về quá trình tiến hóa của những hành vi xã hội trong thế giới động vật.
Trong nghiên cứu của mình, Biedermann cũng phát hiện thêm rằng Xyleborus affinis có thể điều chỉnh hành vi "canh tác" nấm của chúng tùy vào số lượng nấm cỏ bên trong tổ. Trong giai đoạn tiếp theo, tác giả của nghiên cứu muốn điều tra xem loài mọt đục thân trên mía này có thể phân biệt nấm cỏ và nấm thực phẩm dựa trên mùi hay không, cũng như cách chúng dọn dẹp và kiểm soát nấm cỏ bằng phương pháp hóa học.