Thế giới động vật không bao giờ hết làm chúng ta ngạc nhiên với hệ thống thông tin liên lạc phức tạp của nó. Lấy kiến, ví dụ. Những sinh vật nhỏ bé, dường như tầm thường này sở hữu khả năng đáng chú ý là cảm nhận được nguy hiểm và phản ứng nhanh chóng để trốn tránh những kẻ săn mồi.
Xem thêm: Loài chuột quý hiếm tồn tại mà không có nhiễm sắc thể Y.
Làm thế nào để họ đạt được kỳ tích phi thường này? Câu trả lời nằm ở phương pháp giao tiếp độc đáo của họ bằng cách sử dụng các tín hiệu hóa học được gọi là pheromone.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng kiến có một trung tâm giao tiếp chuyên biệt trong não, tương tự như con người. Trung tâm này cho phép chúng diễn giải pheromone báo động và phối hợp các hành vi phức tạp trong tổ của chúng. Chúng ta sẽ khám phá cách kiến sử dụng bộ não của chúng để thông báo nguy hiểm và ý nghĩa của điều này đối với sự hiểu biết của chúng ta về tính xã hội của động vật.
Bộ não kiến: Trung tâm giác quan cho các tín hiệu nguy hiểm
Kiến có khứu giác rất phát triển cho phép chúng phát hiện và phản ứng với pheromone. Kiến có hai râu trên đầu chứa hàng nghìn tế bào thần kinh cảm giác có thể nhận biết các loại pheromone khác nhau. Những tế bào thần kinh này gửi tín hiệu đến một phần của não kiến gọi là thùy anten, nơi chúng được xử lý và chuyển tiếp đến các vùng não khác.
Một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Cell vào ngày 14 tháng 6 tiết lộ rằng loài kiến có một phần cụ thể ở thùy râu dành riêng cho việc xử lý pheromone báo động. Pheromone báo động là pheromone mà kiến tiết ra khi chúng bị thương hoặc bị đe dọa bởi những kẻ săn mồi, chẳng hạn như nhện, chim hoặc các loài kiến khác. Những pheromone này đóng vai trò là tín hiệu nguy hiểm cảnh báo những con kiến khác về sự hiện diện của nguy hiểm và kích hoạt phản ứng hoảng loạn.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một loại protein được thiết kế có tên là GCaMP để quét hoạt động não của những con kiến Ooceraea biroi tiếp xúc với các tín hiệu nguy hiểm. GCaMP hoạt động bằng cách tự gắn vào các ion canxi, ion này phát ra khi hoạt động của não và hợp chất hóa học huỳnh quang thu được có thể được nhìn thấy trên kính hiển vi có độ phân giải cao được điều chỉnh để xem chúng.
Khi thực hiện quét, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng chỉ một phần nhỏ trong não của kiến sáng lên khi phản ứng với các tín hiệu nguy hiểm, nhưng kiến vẫn thể hiện các hành vi tức thời và phức tạp để phản ứng lại. Những hành vi này được đặt tên là “phản ứng hoảng loạn” vì chúng bao gồm các hành động như chạy trốn, sơ tán khỏi tổ và vận chuyển con cái của chúng từ tổ đến một địa điểm an toàn hơn.
Tác giả Daniel Kronauer của Đại học Rockefeller cho biết: “Dường như có một trung tâm cảm giác trong não kiến mà tất cả các pheromone báo động gây hoảng sợ được đưa vào”. Các nhà nghiên cứu cho rằng phần này của não kiến tương tự như hạch hạnh nhân của con người, một vùng não liên quan đến việc xử lý cảm xúc và phản ứng sợ hãi.
Sự đa dạng của các hệ thống liên lạc của loài Kiến
Kiến không chỉ giỏi truyền đạt nguy hiểm mà còn truyền đạt các loại thông tin khác. Kiến sử dụng các loại pheromone khác nhau cho các mục đích khác nhau, chẳng00 hạn như đánh dấu đường đi, lựa chọn kiến thợ, xác định bạn cùng tổ hoặc điều chỉnh quá trình sinh sản. Kiến cũng có thể điều chỉnh cường độ và thời lượng tín hiệu pheromone của chúng tùy thuộc vào ngữ cảnh và mức độ khẩn cấp của thông điệp.
Các loài kiến khác nhau có hệ thống thông tin liên lạc khác nhau phản ánh hệ sinh thái và tổ chức xã hội của chúng. Ví dụ, kiến Ooceraea biroi là một loài kiến sống thành đàn nhỏ từ hàng chục đến hàng trăm cá thể. Chúng là loài săn mồi du mục tấn công tổ kiến khác để kiếm thức ăn. Chúng sử dụng pheromone báo động làm hình thức giao tiếp chính vì mục tiêu chính của chúng là trốn thoát và sống sót. Chúng không thể mạo hiểm để mất nhiều cá nhân
Mặt khác, kiến cắt lá là một loài kiến sống thành đàn lớn với hàng triệu cá thể. Chúng là những nông dân trồng vườn nấm để làm thực phẩm. Chúng sử dụng pheromone trên đường mòn làm hình thức giao tiếp chính vì chúng cần phối hợp các hoạt động kiếm ăn và duy trì cấu trúc xã hội phức tạp của mình.Chúng có thể chấp nhận mất một số cá nhân vì chúng có số lượng đàn lớn hơn kiến Ooceraea biroi.