Ruồi giấm. Ảnh: © tomatito26 / Fotolia

Ẩm ướt có thể làm cho chúng ta cảm thấy khổ sở  nhưng con người không có hệ giác quan chuyên dụng trong da để phát hiện hơi nước trong không khí. Hầu hết các loài côn trùng mà mức độ ẩm ướt có thể quyết định sự sống còn của chúng thì có những hệ thống như vậy, nhưng ít điều còn được biết về cơ chế hoạt động của những hệ thống đó.

Hiện nay, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Northwestern và Đại học Lund ở Thụy Điển lần đầu tiên khám phá ra một hệ giác quan mà trực tiếp phát hiện độ ẩm không khí. Các nhà khoa học đã xác định được các gen chủ chốt tham gia vào khả năng phát hiện những thay đổi về độ ẩm bên ngoài của ruồi giấm, và họ cũng phát hiện ra các tế bào thần kinh cảm giác trong một túi nhỏ, kỳ lạ trong râu của côn trùng.

"Việc côn trùng có thể phát hiện ra độ ẩm đã được biết đến từ đầu thế kỷ 20, nhưng làm thế nào chúng làm điều đó thì vẫn là một bí ẩn", Marcus C. Stensmyr, giáo sư tại Đại học Lund và đồng tác giả nghiên cứu, cho biết. "Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy lần đầu tiên các gen và các tế bào thần kinh làm nền tảng cho khả năng này."

Những điều mà các nhà nghiên cứu tìm hiểu được về ruồi giấm Drosophila melanogaster có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về muỗi và cải thiện việc kiểm soát quần thể muỗi bằng cách ngăn chặn chúng tìm ra các vùng nước thích hợp để đẻ trứng.

"Côn trùng nói chung có kích thước rất nhỏ, và độ ẩm là một vấn đề rất lớn đối với chúng," Marco Gallio, phó giáo sư về sinh học thần kinh tại Trường Cao đẳng Nghệ thuật và Khoa học Weinberg và đồng tác giả của nghiên cứu cho biết. "Chúng rất cẩn thận để không bị mất độ ẩm, vì mất độ ẩm có thể làm cho chúng bị chết, chúng cũng sử dụng máy dò độ ẩm để tìm ra nước. Phát hiện của chúng tôi đóng vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực sinh học cảm giác và cung cấp một công cụ tốt trong việc chống muỗi và căn bệnh mà chúng có thể lây lan."

Các nhà nghiên cứu đã xác định được các tế bào thần kinh trong râu. Chúng phản ứng với độ ẩm bằng cách sử dụng nhiều phương thức di truyền khác nhau.

"Các kỹ sư đã phát minh ra được một vài cách khác nhau để đo độ ẩm không khí," Gallio cho biết. "Cách xưa nhất là dựa vào sợi tóc của con người dưới sự căng thẳng. Tóc vẫn giữ được độ ẩm, vì vậy chiều dài của tóc thay đổi theo độ ẩm, và có thể dễ dàng đo được. Hóa ra là, các con ruồi cũng có thể sử dụng cách tương tự như vậy để đo độ ẩm, đó là sự biến dạng cơ học của một cơ quan bên trong râu, gọi là sacculus, có thể nói cho bộ não biết về mức độ ẩm ướt."

Các nhà nghiên cứu cũng đã tìm hiểu một cách trực tiếp cách thức bộ não ruồi phản ứng với các kích thích ẩm ướt và phát hiện thấy rằng, độ ẩm kích hoạt một vùng não bộ ngay bên cạnh vùng được kích hoạt bởi nhiệt độ. "Tuy nhiên, phản ứng của ruồi với độ ẩm và nhiệt độ thì tách biệt nhau, và điều này có thể cho phép các con vật thích ứng tốt hơn với môi trường thay đổi," Gallio cho biết.

Thật vậy, các nhà nghiên cứu tin rằng, sự hiểu biết về cách động vật phát hiện và phản ứng với điều kiện môi trường như nhiệt độ và độ ẩm cũng có thể giúp các nhà khoa học dự đoán tốt hơn chuyện gì sẽ xảy ra với sự phân bố và sự tồn tại của các loài khác nhau dưới sự nóng lên toàn cầu.

Thanh Vân - Dostdongnai, Theo ScienceDaily