Ô nhiễm không khí cản trở giao phối của ruồi giấm

Ruồi giấm cái chọn bạn tình để sinh sản thông qua mùi hương pheromone, nhưng ô nhiễm ozone có thể làm gián đoạn khả năng phát ra mùi này của ruồi đực. Điều này có nghĩa là không khí ô nhiễm có thể đe dọa khả năng sinh sản thành công của ruồi giấm và các loài côn trùng khác.

“Chúng ta đang phải đối mặt với sự suy giảm côn trùng, và cho đến nay nguyên nhân là do sử dụng thuốc trừ sâu và mất môi trường sống. Nhưng chúng ta cũng nên xem xét các chất gây ô nhiễm không khí”, Markus Knaden - nhà nghiên cứu về thần kinh tại Viện Max Planck và là tác giả chính của nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Communications, cho biết.

Nghiên cứu này dựa trên các nghiên cứu đã có về cách côn trùng cảm nhận mùi hoa khác nhau khi tiếp xúc với nồng độ ozone cao. Nhóm của Knaden đã thử nghiệm chín loài ruồi giấm Drosophila khác nhau, cho một nửa số con đực của mỗi loài tiếp xúc với không khí bình thường và nửa còn lại tiếp xúc với không khí có nồng độ ozone ở mức 100 phần tỷ. Mức ozone thông thường chỉ vào khoảng 40 phần tỷ, nhưng các khu vực như Ấn Độ, Trung Quốc hoặc Mexico có nồng độ tới 210 phần tỷ.

Nhóm nghiên cứu nhận thấy những con đực tiếp xúc với nồng độ ozone cao hơn bắt đầu phát ra ít pheromone hơn. Kết quả, chúng gặp khó khăn trong việc thu hút bạn tình. “Khi chúng tôi cho ruồi đực tiếp xúc với ozone, đột nhiên chúng mất nhiều thời gian hơn để thuyết phục con cái giao phối," Knaden cho biết.

Việc phát ra pheromone còn giúp hạn chế việc những con đực khác cố gắng sinh sản với nhau. Nhưng việc tiếp xúc với ozone khiến con đực ít có mùi đặc trưng hơn, và số lần cố gắng giao phối giữa những con đực tăng lên.

"Trong phòng thí nghiệm, việc con đực phải đợi thêm một hay hai phút nữa để giao phối hay con đực vô tình tán tỉnh một con đực khác không quan trọng," Knaden nói. "Nhưng trong tự nhiên có rất nhiều áp lực chọn lọc và những con ruồi phải hoạt động hiệu quả, vì vậy chúng phải nỗ lực hết sức để tìm thấy con cái càng sớm càng tốt, giao phối và thụ tinh trước khi chúng bị kẻ săn mồi giết chết."

Pheromone côn trùng dựa trên các chuỗi phân tử được gắn với nhau bởi hai phân tử carbon, nhưng ozone có khả năng phá vỡ các liên kết carbon này và hòa tan các chuỗi pheromone. Theo Knaden, trên thực tế ozone chỉ là một trong nhiều chất gây ô nhiễm trong môi trường có khả năng gây ra tác động tương tự.

Jean-Christophe Billeter - giáo sư tại Đại học Groningen, người nghiên cứu pheromone của ruồi giấm nhưng không tham gia vào nghiên cứu này, cho biết: "Một chất gây ô nhiễm môi trường phổ biến có thể có tác động rất cụ thể đến sinh sản".

Cần có các nghiên cứu thực địa để tìm hiểu thêm liệu ô nhiễm ozone có khiến ruồi khó phân biệt giữa các thành viên cùng loài và những loài có quan hệ họ hàng gần mà chúng không thể giao phối hay không, Billeter nói. Ông cho biết thêm, những gì ruồi giấm đang trải qua cũng có thể xảy ra với một số loài côn trùng khác, gồm bướm đêm, kiến hoặc các loài thụ phấn như ong, những loài không chỉ giao phối mà còn giao tiếp và phối hợp nhờ các dấu hiệu pheromone độc đáo.