Phân tích mẫu vật một con mối bị chôn vùi khoảng 100 triệu năm trước trong một mẩu hổ phách cổ đã hé mở ví dụ cổ xưa nhất về thuyết hỗ sinh từng được phát hiện giữa động vật và vi sinh vật.

Kết quả này thu được từ nghiên cứu  của George  Poinar, Đại học  bang Oregon, một nhà nghiên cứu, một chuyên gia  quốc tế  về các dạng vật thể sống tìm thấy trong hổ phách. Kết quả được công bố trên tạp chí  chuyên đề “Parasites and Vectors”.

Con mối này có lẽ đang bay lượn trong lúc giao phối ở một khu rừng nhiệt đới  ẩm ướt, tại khu vực  hiện giờ là Myanmar trong suốt thời kì đầu của Kỷ phấn trắng - thời kỳ của khủng long. Có thể, nó đã bị một con chim tấn công  và bị thương, sau đó rơi xuống nhựa cây đang chảy, lớp nhựa sau này trở thành hổ phách. Sự việc tình cờ này mang lại cơ hội quý giá  cho những nghiên cứu  sinh học về loại côn trùng cổ này.

Bên ngoài vùng bụng bị thương của con mối là các sinh vật đơn bào, chính những sinh vật này lại cung cấp một chức năng chủ chốt cho mối, đó là giúp mối tiêu hoá gỗ. Đây là ví dụ cổ xưa nhất từng được phát hiện về “hỗ sinh” giữa động vật và vi sinh vật. “Hỗ sinh” là một dạng của mối quan hệ  cộng sinh mà trong đó 2 loài giúp nhau cùng tồn tại.

Poinar cho biết “Mối sống dựa vào cellulose chủ yếu từ gỗ mục. Nhưng chúng phụ thuộc vào sinh vật đơn bào trong ruột để có được các enzyme tiêu hoá gỗ”. “Những sinh vật đơn bào này sẽ chết nếu không ở trong cơ thể mối, và mối sẽ chết đói nếu không có sinh vật đơn bào trợ giúp tiêu hoá. Trong trường hợp này, chúng phụ thuộc vào nhau để sinh tồn.”

Nhiều con mối nguyên thuỷ thậm chí đã ăn nhiều thứ mà chúng có thể tự tiêu hoá, Poinar cho biết thêm, nhưng cuối cùng những sinh vật đơn bào đã tăng khả năng tiêu hoá cellulose một cách đáng kể, và trải qua quá trình tiến hoá, mối trở nên phụ thuộc vào chúng.

Ngày nay, mối hiện đại là một trong những nhóm côn trùng phát tán rộng và thành công  nhất, với khoảng 2.300 loài đã biết, hầu hết ở khu vực  nhiệt đới, luôn bận rộn với việc nhai gỗ hay các bộ phận của cây - những thứ mà sinh vật đơn bào có thể giúp tiêu hoá. Mối có vai trò sinh thái quan trọng, giúp tạo ra môi trường  sống, tăng độ màu mỡ của đất, tái chế chất dinh dưỡng và là thức ăn cho nhiều động vật ăn thịt. Là loài sống thành đàn như kiến, có những đàn mối có thể lên tới 20 triệu con. Ở nhiều nơi trên thế giới, chúng đồng thời cũng gây ra hư hại rất lớn cho những kết cấu bằng gỗ mỗi năm.

Ảnh chụp con mối 100 triệu tuổi trong hổ phách. (Ảnh: Đại học  bang Oregon, Mỹ)

Việc phụ thuộc vào sinh vật đơn bào ngày nay đã là một điều sáng tỏ, tuy nhiên quá trình này cũng không phải hoàn toàn dễ dàng.

Đâu đó trong quá trình tiến hoá, loài mối bắt đầu sản sinh ra một loại chất béo đào thải sinh vật đơn bào. Con của con mối, đổi lại, lại tiêu thụ phân và do đó, lại có được sinh vật đơn bào trong hệ tiêu hoá của chúng.

Nghiên cứu chỉ ra rằng quá trình đó mất rất nhiều thời gian  để hình thành. Sinh vật đơn bào tồn tại thành công  trong cơ thể mối đòi hỏi chúng phải chống chịu được trước điều kiện hoá chất và vật lý trong các ống dẫn dinh dưỡng; sử dụng dưỡng chất trong đường ruột làm thức ăn; không gây hại cho vật chủ; và được di truyền qua các giai đoạn, thế hệ liên tiếp.

Mỗi loài chuyên môn hoá vào việc chúng làm tốt nhất - mối đảm nhiệm việc ăn, sinh vật đơn bào thì tiêu hoá - cả hai loài đều có được thành công  tiến hoá phi thường.

“Mối quan hệ giữa mối và sinh vật đơn bào rất mật thiết và ổn định trong khoảng thời gian  rất dài do tác dụng rất rõ ràng của nó.” Poinar nói. “Khám phá ra rằng ví dụ điển hình về hỗ sinh này đã được lưu giữ trong ít nhất 100 triệu năm là một điều hết sức lý thú.”

Bên cạnh việc phác thảo ví dụ về hỗ sinh này, nghiên cứu  cũng công bố 10 mẫu hoá thạch trùng roi, một loài mối mới, một loại amíp hoá thạch và 14 giai đoạn dinh dưỡng và nang hoá của sinh vật đơn bào.

Trong nhiều năm, Poinar đã nghiên cứu  các dạng vật thể sống và các vật thể tìm thấy trong hổ phách. Là một loại đá tương đối qúy, hình thành từ nhựa cây, hổ phách là loại duy nhất có khả năng bẫy các động vật rất nhỏ hay các vật thể khác và – như một chất bảo quản - hổ phách lưu giữ chúng trong trạng thái 3 chiều gần như hoàn hảo hàng triệu năm sau đó. Hiện tượng này cực kì có giá trị  trong nghiên cứu  khoa học  và sinh thái học, cho phép các nhà nghiên cứu  có thể mô tả hệ sinh thái tồn tại hàng triệu năm trước đây.

Mẫu hổ phách chứa mối được sử dụng trong nghiên cứu  này có nguồn gốc từ một khu mỏ lần đầu được khai thác vào năm 2001 tại thung lũng Hukawng, Myanmar, trong cấu trúc địa chất khoảng 97 đến 110 triệu tuổi.

Tài liệu tham khảo
George O Poinar Jr. Description of an early Cretaceous termite (Isoptera: Kalotermitidae) and its associated intestinal protozoa, with comments on their co-evolution. Parasites & Vectors, 2009; 2 (12) DOI: 10.1186/1756-3305-2-12

Bạn có ý kiến gì về bài viết Ví dụ cổ nhất về thuyết hỗ sinh: Mối và sinh vật đơn bào được phát hiện cùng nhau trong hổ phách này? Hãy gởi suy nghĩ, bình luận, đánh giá, lời khuyên ... của bạn về bài viết Ví dụ cổ nhất về thuyết hỗ sinh: Mối và sinh vật đơn bào được phát hiện cùng nhau trong hổ phách bạn tại đây.