Loài bướm sử dụng các vì sao để định hướng di cư
Bướm Bogong di cư hàng trăm kilômét và quay trở lại mỗi năm, sử dụng bầu trời đêm phía Nam làm la bàn.
Mỗi mùa xuân, hàng tỷ con bướm đêm Bogong (Agrotis infusa) di cư hàng trăm kilômét về phía Nam, tới dãy núi Alps ở Úc. Một bài báo khoa học trên tạp chí Nature mới đây phát hiện rằng chúng có thể tìm đường chỉ bằng cách nhìn sao đoán hướng. Như vậy, bướm đêm Bogong là động vật không xương sống đầu tiên được quan sát sử dụng phương pháp định hướng bằng thiên thể (celestial navigation) cho những chuyến đi dài.
“Lần đầu tiên chúng tôi thấy chúng bay dưới bầu trời đêm mà không có tín hiệu [dẫn đường] nào khác nhưng vẫn bay hướng đúng, chúng tôi đã giữ chặt tay vào mép bàn,” Eric Warrant – nhà côn trùng học tại Đại học Lund, Thụy Điển, đồng tác giả nghiên cứu – nói.
Bướm đêm Bogong chui ra khỏi những chiêc kén ở miền Đông Nam nước Úc và một số vùng của New Zealand, rồi bắt đầu chuyến bay dài tới những hang động trên núi mà chúng chưa từng đến trước đó. Mùa thu năm sau, những chúng bay trở lại nơi xuất phát để sinh sản và chết. “Làm thế nào chúng biết cách tìm đường?” Warrant tự hỏi.
Warrant và nhóm của ông ngờ rằng chúng biết cách nhìn sao đoán hướng, một khả năng trước đây chỉ được xác nhận ở con người, chim và có thể cả hải cẩu. Để kiểm tra giả thuyết này, họ bắt những con bướm đêm hoang dã và đặt chúng vào một “mô phỏng bay” dưới dạng hộp hình trụ trong suốt, nơi chúng được buộc cố định và chuyển động của chúng được ghi lại trong khi nhóm nghiên cứu chiếu các hình ảnh bầu trời đầy sao.
Nhóm nghiên cứu đã thay đổi trường điện từ trong mô phỏng bay để quan sát liệu bướm có thể định hướng mà không cần đến tín hiệu này hay không. Họ cũng ghi lại hoạt động của các tế bào thần kinh thị giác trong não bướm để tìm hiểu liệu chúng có một “bản đồ” về bầu trời sao trong não, giúp chúng định hướng mà không cần phải nhìn thấy bầu trời thực sự hay không.
Kết quả, khi không được tiếp cận với hình chiếu về bầu trời hoặc trường điện từ, chúng hoàn toàn không thể định hướng. Tuy nhiên, khi chỉ có tín hiệu thị giác từ các vì sao, chúng có thể định hướng phù hợp với mùa. Chúng cũng có thể bay đúng hướng trong điều kiện có trường điện từ, dù không nhìn thấy các vì sao.
Việc sở hữ hai “la bàn” này cho phép bướm định hướng trong các điều kiện khắc nghiệt như bầu trời đêm nhiều mây che khuất các vì sao, hoặc trong những cơn bão từ, nhóm nghiên cứu cho biết.
Nhóm nghiên cứu cũng xác định được những tế bào thần kinh thị giác trong não bướm phản ứng với các đặc điểm của bầu trời, bao gồm hình dạng của Dải Ngân Hà. “Điều khiến tôi phấn khích không chỉ là việc chúng phản ứng, mà còn vì chúng là những tế bào thần kinh mà chúng tôi chưa từng thấy trước đây,” Andrea Adden – nhà nghiên cứu thần kinh học tại Viện Francis Crick ở London và đồng tác giả nghiên cứu – cho biết. Cô muốn hiểu rõ hơn về các cơ chế thần kinh đằng sau khả năng định hướng này.
Basil el Jundi – nhà sinh học chuyên nghiên cứu về khả năng định hướng và di chuyển của sinh vật tại Đại học Oldenburg, Đức, nói rằng thật bất ngờ khi “một côn trùng có bộ não còn nhỏ hơn một hạt gạo lại có thể làm được điều này”. Một hướng nghiên cứu lớn trong tương lai sẽ là tìm hiểu cách bướm đêm Bogong kết hợp các tín hiệu thị giác và trường điện từ với nhau. “Ngay cả một hệ thần kinh nhỏ tí xíu cũng có thể làm được những điều đáng kinh ngạc,” Warren nói.
Ngô Thành
