Loài người có một câu nói: Thứ gì không thể giết chết bạn sẽ chỉ khiến cho bạn mạnh mẽ hơn. Nhưng hóa ra, điều đó cũng đúng với loài muỗi.
Trong một thí nghiệm mới đây, các nhà khoa học nhận thấy hầu hết lũ muỗi đã có thể sống sót sau khi tiếp xúc với không chỉ một mà tới năm loại hóa chất diệt muỗi thông dụng được sử dụng trên toàn thế giới.
Giáo sư Frederic Tripet, một nhà côn trùng học y tế tại Đại học Keele, cho biết viễn cảnh muỗi kháng được các hóa chất con người dùng để tiêu diệt chúng đã được dự báo từ lâu. "Chúng ta biết nó đã và đang xảy ra. Nhưng chúng ta không thực sự hiểu về quá trình đó", giáo sư Tripet nói. "Đó hoàn toàn là một chiếc hộp đen".
Cùng với các đồng nghiệp của mình, ông đã thực hiện một nghiên cứu để giải mã quá trình kháng hóa chất của muỗi. "Chúng tôi nhận thấy một hành vi phổ biến, trong đó muỗi có thể học hỏi rất nhanh từ những lần trúng thuốc trước đó của chúng", giáo sư Tripet nói.
Muỗi có thể học hỏi rất nhanh từ những lần trúng thuốc trước đó của chúng
Loài muỗi và loài người trong cuộc chạy đua vũ trang hóa học
Đối với một số người mà nói, muỗi chỉ là vị khách không mời trong những bữa tiệc nướng ngoài trời. Nhưng với một số người khác, bị muỗi đốt có thể khiến họ bị nhiễm bệnh nặng, phải nhập viện, thậm chí tử vong.
Những loài muỗi như Aedes aegypti, hay còn gọi là muỗi vằn, muỗi hổ Châu Á có thể mang trong mình nhiều mầm bệnh như virus như sốt xuất huyết, zika và chikungunya. Muỗi Culex quinquefasciatus có thể mang ký sinh phù chân voi.
Một loài muỗi nguy hiểm khác là Anopheles có thể lây truyền ký sinh trùng sốt rét. Chúng đang sống trên một phạm vi có thể đẩy nửa dân số thế giới vào nguy cơ mắc bệnh.
Trên thế giới có tới hơn 3.500 loài muỗi tất cả và chúng đang gây ra tới hơn 725.000 ca tử vong mỗi năm. Những con vật bé nhỏ này vì vậy đang thống trị bảng xếp hạng những loài vật giết người nhiều nhất hành tinh.
Con người, với bạo lực và chiến tranh chỉ đứng ở vị trí thứ hai. Còn loài đứng thứ ba là rắn, chỉ gây ra được khoảng 50.000 ca tử vong.
Muỗi đang thống trị bảng xếp hạng những loài vật giết người nhiều nhất hành tinh.
Nhận biết được hiểm họa từ loài muỗi, ngay từ những năm 1930, con người đã cố gắng tìm ra những loại hóa chất có thể tiêu diệt muỗi. Để có có thể giết chết một con muỗi trưởng thành, hóa chất đầu tiên sẽ phải thấm được qua bên ngoài lớp vỏ cứng, hay còn gọi là biểu bì của chúng.
Khi thâm nhập được vào trong cơ thể muỗi, các chất hóa học này tiếp tục phải gắn được vào các thụ thể trên tế bào, giống như cơ chế chìa khóa và ổ khóa, nhằm mục đích vô hiệu hóa hệ thống thần kinh của muỗi.
Lần lượt, con người đã tìm thấy: malathion, propoxur, deltamethrin, permethrin và lambda-cyhalothrin là những hóa chất có thể làm điều này. Chúng hiện đang được sử dụng trong hầu hết các loại thuốc muỗi và thuốc diện côn trùng trên thế giới.
Nhưng muỗi, với bản chất là một loài sinh vật có khả năng thích nghi và tiến hóa. Chúng cũng bắt đầu phát triển một số cách thức để kháng lại các loại thuốc hóa học mà con người đang sử dụng.
Chẳng hạn như một số loài muỗi đã tiến hóa bằng cách làm dày lớp biểu bì xung quanh mình, khiến các chất diệt muỗi khó thấm được vào bên trong cơ thể chúng hơn. Một số khác thể hiện các đặc tính tinh vi hơn trong tế bào. Chúng có khả năng thay đổi các thụ thể trên tế bào, thay đổi các "ổ khóa" để chất hóa học không thể mở được nữa.
Nhưng cũng có những loài muỗi chỉ đơn thuần kháng thuốc bằng hành vi, và chúng ít được nghiên cứu hơn. Đây là nơi mà giáo sư Tripet và các đồng nghiệp của mình muốn tìm hiểu. Ông muốn biết những con muỗi này đã làm gì, khi nào và ở đâu nhằm mục đích tránh các tác động từ thuốc diệt muỗi của loài người.
Có những loài muỗi chỉ đơn thuần kháng thuốc bằng hành vi.
Những con muỗi cảm tử
Trong nghiên cứu của mình, giáo sư Tripet đã chọn ra hai loài muỗi truyền bệnh mạnh nhất là A. aegypti, và C. quinquefasciatus để nghiên cứu.
Chỉ những con muỗi cái được chọn, bởi muỗi đực thường không đốt con người mà chỉ hút nhựa cây. Những con muỗi cái thì khác, chúng cần máu như một nguồn protein quan trọng để đẻ trứng.
Đầu tiên, nhóm của giáo sư Tripet sẽ cho những con muỗi này tiếp xúc với một trong 5 loại hóa chất diệt muỗi phổ biến, từ malathion, propoxur, deltamethrin cho đến permethrin và lambda-cyhalothrin.
Liều lượng của thuốc được giới hạn ở mức đủ đánh bật lũ muỗi, giết chết một số ít trong số chúng, nhưng không đến nỗi làm tất cả đàn muỗi đều chết. Đối với những cá thể sống sót sau phơi nhiễm, giáo sư Tripet tiếp tục đặt chúng vào một đường ống. Ở một đầu của nó, ông thả vào đó một con chuột làm mồi nhử.
Ngăn cách giữa muỗi và chuột là một tấm lưới đã được xịt chính loại thuốc diệt muỗi mà họ dùng trước đó. Mục đích là để xem lũ muỗi sau khi tiếp xúc hóa chất có dám chui qua tấm lưới này để hút máu chuột hay không?
Kết quả, phần lớn lũ muỗi không dám làm điều đó. Nhưng vẫn có một số đáng kể, 15% muỗi A. aegypti và 12% muỗi C. quinquefasciatus dũng cảm bay qua tấm lưới chứa đầy thuốc diệt côn trùng để sang được phía con mồi.
Trong một thử nghiệm đối chứng với cùng một số lượng muỗi của hai loài nhưng chưa từng tiếp xúc với hóa chất, tới 58% muỗi A. aegypti và 54% muỗi C. quinquefasciatus chọn lao qua tấm lưới.
Nhưng điểm khác biệt cũng xảy ra ở đây. Những con muỗi đã từng bị xịt hóa chất trước đây có tỷ lệ sống sót cao gấp đôi so với những con muỗi chưa từng tiếp xúc với hóa chất. Điều này cho thấy chúng đã có khả năng thích nghi với loại thuốc diệt muỗi này.
Muỗi đã có khả năng thích nghi với các loại hóa chất.
Trong một loạt thí nghiệm khác, các nhà nghiên cứu đã cho những con muỗi lựa chọn hai chiếc hộp để nghỉ ngơi. Một chiếc có mùi thuốc diệt muỗi, trong khi chiếc kia có mùi dầu silicon hoặc dầu ô liu.
Giáo sư Tripet cho biết những con muỗi đã tiếp xúc với thuốc diệt muỗi trước đó đã chọn chiếc hộp có mùi dầu. "Chúng không muốn đậu vào trong chiếc hộp có mùi thuốc diệt muỗi nữa", ông nói.
Điều này có nghĩa là muỗi đã có khả năng thích nghi với các loại hóa chất bằng cách nhận diện và tránh tiếp xúc với chúng.
"Côn trùng, giống như rất nhiều sinh vật sống khác, có khả năng học được những gì có hại cho chúng nếu chúng có thể sống sót trong một cuộc chạm trán đầu tiên", tiến sĩ, nhà côn trùng học Nancy Troyano cho biết. "Hành vi tránh né dựa trên sự tiếp xúc trước đó cũng đã được chứng minh ở các loài côn trùng khác, chẳng hạn như gián".
Và khi thuốc diệt muỗi không giết chết được chúng, những con muỗi này sẽ tiếp tục sống lâu hơn, sinh sản nhiều hơn và nhiều khả năng trong tương lai, bạn sẽ phải đối mặt với một loài muỗi đã thông minh hơn, giáo sư Tripet nói.
Loài côn trùng nhỏ, thay đổi hành vi lớn
Tanya Russell một nhà nghiên cứu tại Đại học James Cook cho biết nghiên cứu mới của giáo sư Tripet đã khẳng định lại những gì mà cô và các nhà côn trùng học y tế khác trên thế giới vẫn lo lắng bấy lâu nay.
"Tôi thực sự rất vui khi thấy những bài báo bắt đầu phân tích cách loài muỗi thay đổi hành vi của chúng theo cách này", Russell nói. Trước đây cô và các đồng nghiệp cũng đã theo dõi một quần thể muỗi Anopheles mang ký sinh trùng sốt rét ở Quần đảo Solomon và nhận thấy, loài muỗi này đã thay đổi thói quen kiếm ăn của chúng để tránh các loại thuốc diệt côn trùng được bôi trên màn chống muỗi và trên tường trong nhà dân.
Nhân viên phun thuốc diệt muỗi.
Khác với muỗi vằn thường đốt người vào ban ngày, muỗi Anopheles thường chỉ hoạt động vào ban đêm. Nhưng ở Quần đảo Solomon, chúng bắt đầu chuyển sang kiếm ăn vào ban ngày, khi người dân ở ngoài trời và nhất là khoảng thời gian chập tối khi họ phải nấu ăn và không có sự bảo vệ của màn hay thuốc diệt muỗi, Russell nói.
Ban đầu, có lẽ chỉ có một vài con Anapholes biết đẩy thờ gian hoạt động trong ngày của chúng lên sớm hơn. Nhưng dần dần, hành vi này đã được toàn bộ quần thể muỗi địa phương học tập.
Russell cho biết sự thay đổi hành vi của muỗi trên cấp độ dân số có thể được quan sát thấy trong vòng 12 tháng. "Chúng xảy ra rất nhanh, rất, rất nhanh", cô nói.
Vậy làm thế nào chúng ta có thể kiểm soát muỗi tốt hơn?
Nghiên cứu mới cho thấy một số loài muỗi có thể học hỏi từ kinh nghiệm của chính chúng và thay đổi hành vi sao cho phù hợp. Nhưng liệu điều này có thể được truyền lại cho con cháu của chúng hay không?
"Tất nhiên là có thể, một phần hành vi đó là những gì lũ muỗi được thừa kế lại theo thời gian, khi chọn lọc tự nhiên hoạt động", giáo sư Tripet nói. Ông đoán rằng quần thể muỗi ở Tây Phi "hiện kháng được toàn bộ những loại thuốc muỗi mà bạn ném vào chúng" đã tích lũy được khả năng này vào trong bộ gen của mình.
Điều này sẽ gây khó khăn trong việc kiểm soát quần thể muỗi ở khác khu vực này, và sau đó, bệnh tật có thể gia tăng trở lại.
Dọn dẹp các gốc cây, ao tù, nước đọng cũng có thể giúp kiểm soát quần thể muỗi địa phương.
Tiến sĩ Russell cho biết, nghiên cứu mới nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giám sát muỗi ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới - không chỉ tìm kiếm các biến thể sinh lý mà còn cả những biến đổi hành vi của chúng.
Bây giờ, có lẽ các cơ quan kiểm soát dịch bệnh nên tập trung vào những công cụ hoặc kỹ thuật giúp ngăn chặn quần thể muỗi mà không phụ thuộc vào hành vi của những con cái trưởng thành.
Ví dụ, họ nên đặt mục tiêu diệt muỗi từ giai đoạn ấu trùng của chúng, trong khi chúng vẫn còn là những con bọ gậy loăng quăng dưới nước.
Một số loài muỗi, bao gồm A. aegypti, thích đẻ trứng trong các dụng cụ chứa nước nhỏ, vì vậy, việc dọn dẹp các gốc cây và những thứ tương tự cũng có thể giúp kiểm soát quần thể muỗi địa phương, Russell gợi ý.