Các nhà khoa học phát hiện ra cách đàn mối toàn con cái tồn tại

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế cho biết cộng đồng mối cái gỗ khô từ Nhật Bản là kết quả của quá trình lai tạo ngẫu nhiên. Thể chất sinh tồn mạnh mẽ của chúng đang đe dọa đến hệ sinh thái toàn cầu.

Theo nghiên cứu do nhà côn trùng học Nathan Lo từ Đại học Sydney ở Úc thực hiện, những con mối cái này có khả năng tồn tại từ thế kỷ trước, và là kết quả lai giữa hai giống mối khác nhau. Giới khoa học cảnh báo rằng chúng có thể sớm thống trị các quần thể bản địa và dần xâm lấn nhiều khu vực khác trên thế giới.

Cộng đồng mối cái mạnh hơn các phiên bản không bị lai khác.

“Hiện tại nước Úc đã có một số loài mối nguy hiểm. Thông qua nghiên cứu này, nhóm tôi muốn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc ngăn cản mối nước ngoài có cơ hội giao phối với những con mối độc hại tại Úc, nếu không muốn xuất hiện phân loài mối tồi tệ hơn phân loài ban đầu”, tiến sĩ Lo cho biết.

Nghiên cứu chứng minh rằng, cộng đồng mối cái mạnh hơn các phiên bản không bị lai khác. Chúng có khả năng sinh sản không cần con đực, nhờ đó số lượng cá thể tăng rất nhanh so với quần thể sinh sản hữu tính. Qua nghiên cứu này, ta thấy rằng không phải lúc nào con đực cũng là thành phần quan trọng để duy trì một xã hội động vật phức tạp.

Nhóm nghiên cứu từng có cơ hội tiếp xúc với giống mối toàn cái này vào năm 2018. Chúng thuộc loài Glyptotermes nakajimai, sinh sống chủ yếu ở khu vực phía nam của lục địa Nhật Bản và trên các hòn đảo phía nam.

Loài mối vốn được biết là loài sinh sản hữu tính nhưng giống mối lai từ Nhật Bản này lại hoàn toàn khác biệt, chúng không cần con đực để duy trì nòi giống. Khoa học đặt chúng vào nhóm trinh sản, một hình thức sinh sản vô tính mà một phôi thai tự xuất hiện trong trứng chưa được thụ tinh.

Các nhà khoa học mở rộng dự án để đào sâu hơn về cấu trúc loài mối gỗ khô nhằm xác định mối liên hệ giữa cá thể sinh sản hữu tính và sinh sản vô tính, đồng thời nghiên cứu nhiễm sắc thể con đực. Một mục tiêu khác là điều tra nguyên nhân đằng sau sự hình thành của những cộng đồng mối toàn cái, có phải do lai tạo giữa hai phân loài không. Sau khi xác định hướng đi, họ tiến hành nghiên cứu nhiều đàn mối gỗ khô trên một số hòn đảo của Nhật Bản.

Trải qua quá trình nghiên cứu thực địa, nhóm khoa học xác định rằng quá trình lai giống giữa hai phân loài có nhiễm sắc thể khác nhau chính là nguyên nhân hình thành cộng đồng mối toàn cái. Giống mối cái của đảo này giao phối với giống mối đực của đảo kia, chúng tình cờ gặp nhau nhờ những chuyến tàu giao thương từ khắp nơi.

Giao phối khác giống thường tạo ra các đột biến xấu, những cá thể đột biến mạnh mẽ nhưng tiềm ẩn nhiều vấn đề. Bằng chứng là mối gỗ khô bị lai có khả năng thích nghi cao mà không cần điều kiện ẩm ướt để đào hang, gây ra mối đe dọa cực lớn cho hệ sinh thái. Tiếp theo nhóm tiến hành nghiên cứu nhiễm sắc thể mối gỗ khô đực.

Ảnh chụp nhiễm sắc thể kỳ lạ của mối gỗ khô đực

Sau khi tiến hành phân tích nhiễm sắc thể, các nhà khoa học phát hiện có một điểm kỳ lạ ở mối đực: chúng có đến 15 nhiễm sắc thể Y hoặc 15 X, thay vì một nhiễm sắc thể Y hoặc X. Họ suy đoán đây có thể là phản ứng tiến hóa với việc giao phối cận huyết, vốn phổ biến ở loài mối.

“Thay vì phải mạo hiểm ra ngoài, con non có thể thừa kế chiếc tổ từ cha mẹ, sau đó tiếp tục đào sâu vào thân gỗ và tạo tổ cho bản thân mình. Tuy nhiên, điều này dẫn đến nhiều cuộc giao phối cận huyết, mối chị em giao phối với mối anh em, thậm chí với chính mối bố mẹ”, Lo cho biết.

Do đó, nhờ gia tăng số lượng nhiễm sắc thể, mối đực đóng gói nhiều gene đa dạng, cho phép anh chị em gần gũi giao phối mà không gây hậu quả di truyền nguy hiểm. Tuy nhiên, tính đa dạng trên không liên quan đến sự xuất hiện cộng động mối cái. “Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng sinh sản vô tính cho phép mối cái thay thế vai trò chủ chốt của mối đực”, nhóm khoa học cho biết.

Dù ngợi ca sự thần kỳ của cộng đồng "mẫu hệ" trên, các nhà côn trùng học cũng như nhà bảo tồn cảnh báo mọi quốc gia cần nâng cao cảnh giác với bất kỳ nguy cơ nào từ chúng.

Cập nhật: 13/03/2022 Theo VnReview