Các loài bướm đêm Heliothis virescens được nghiên cứu. Ảnh: Laila Kee.

Chất dẫn dụ sinh dục (sex pheromones) là các hợp chất hóa học được tạo ra bởi sinh vật để thu hút bạn tình. Đối với loài bướm đêm, các sex pheromones này rất quan trọng để nhận biết bạn tình, vì chúng hoàn toàn dựa vào tín hiệu mùi hương hơn là thị giác trong việc thu hút nhau. Tuy nhiên, vẫn còn rất ít thông tin về các gen làm biến đổi chất dẫn dụ sinh dục. Thông tin rất quan trọng để hiểu sự phát triển trong cách thức giao phối của quần thể.

Con cái không hấp dẫn

Tác giả chính của nghiên cứu, giáo sư Astrid Groot từ Viện Nghiên cứu Đa dạng Sinh học và Hệ sinh thái UvA (IBED) giải thích "Mục đích của chúng tôi nhằm xác định cơ sở di truyền của biến thể chất dẫn dụ sinh dục khiến cho một số loài bướm đêm biến đổi lớn. Trước tiên, chúng tôi đã chọn những con bướm tạo ra hỗn hợp pheromone cực mạnh, sau đó là lai đơn và lai hồi giao các cá thể bướm với nhau. Chúng tôi tìm thấy một đột biến điểm duy nhất, một thay đổi di truyền nhỏ, dẫn đến sự thay đổi một loại enzyme chuyên biệt đã chuyển chất dẫn dụ sinh dục của giống cái từ có tỷ lệ các thành phần chuyên biệt trong chất dẫn dụ sinh dục thấp thành tỷ lệ cực cao và khiến con cái hoàn toàn không hấp dẫn".

Cho đến nay, hầu hết các nghiên cứu di truyền đã phát hiện ra nhiều đột biến với các hiệu ứng tương tác ảnh hưởng đến hợp chất pheromone và các tín hiệu sinh dục khác, điều này cho thấy những thay đổi tiến hóa xảy ra thông qua các bước nhỏ. Do đó, điều đáng ngạc nhiên là nghiên cứu này đã tìm thấy một đột biến duy nhất ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp chất dẫn dụ sinh dục của loài bướm theo một cách chính yếu.

Phản ứng khác nhau giữa giống đực và giống cái

Nhóm nghiên cứu đã có một khám phá thú vị khác, họ phát hiện ra sự đột biến tương tự xảy ra trên giống bướm đêm đực không ảnh hưởng đến hành vi của chúng. Các nghiên cứu di truyền trong thập kỷ qua ở Drosophila và Crickets cho thấy các tín hiệu và phản ứng sinh dục có liên quan đến di truyền, do đó, sự đột biến trong tín hiệu sinh dục ở một giới cũng làm thay đổi phản ứng sinh dục với tín hiệu đó ở giới khác. Trong bướm đêm thì hoàn toàn khác; Khi tín hiệu của con cái chuyển từ hấp dẫn sang hoàn toàn không hấp dẫn, trong khi ở giống đực có hay không có đột biến này xảy ra thì không có khác biệt và cả hai đều bị thu hút như nhau bởi các hợp chất tín hiệu.

Giáo sư Groot kết luận "Nghiên cứu này đã dạy chúng tôi rằng sự tiến hóa của chất dẫn dụ sinh dục có thể không xảy ra trong các bước nhỏ, nhưng thông qua các biến đổi lớn và đột ngột. Điều này có thể giải thích sự đa dạng cao của sâu bướm, với 130.000 loài thuộc nhóm sinh vật đa dạng nhất trên trái đất”.

Lê Thị Kim Loan theo Phys.org