Phát hiện mấu chốt về địa vị xã hội của loài kiến

Nhà nghiên cứu Christopher R. Smith – cựu nghiên cứu sinh thuộc đại học Illinois tại Urbana – Champaign hiện là nhà nghiên cứu hậu tiến sĩ thuộc đại học bang Arizona – cho biết: “Về cơ bản điều mà chúng tôi phát hiện ra đó là sự phức tạp. Nhân tố di truyền cũng góp phần xác định địa vị nhưng nhân tố môi trường cũng có vai trò rất lớn”. 

Nghiên cứu do nhà sinh học Andrew Suarez thuộc đại học Illinois tại Urbana – Champaign được đăng tải trên số ra tháng 8 tờ American Naturalist.

Con đực chỉ giao phối rồi chết

Trong xã hội của loài kiến P. badius chỉ có duy nhất một con đường cho con đực. Chúng chỉ được sinh ra một lần trong năm và “không có vai trò gì khác ngoài việc giao phối rồi chết”.

Đối với con cái có 3 số mệnh cho nó: một số con sẽ trở thành kiến chúa trong khi những con khác sẽ phân chia thành hai loại kiến thợ (kiến thợ chính và kiến thợ phụ). Kiến chú nặng gấp 8 lần kiến thợ phụ, trong khi kiến thợ chính nặng gấp 4 lần kiến thợ phụ. Tuy nhiên số lượng kiến thợ chính chỉ chiếm khoảng 5% số kiến thợ.

Ba địa vị của con cái trong tổ kiến thu hoạch Pogonomyrmex badius Florida bao gồm: kiến chúa, kiến thợ chính và kiến thợ phụ. (Ảnh: Adrian A.Smith)

Để phân tích tác động của yếu tố di truyền đối với địa vị, các nhà khoa học đã tiến hành kiểm tra theo dòng kiến bố với 1.200 con kiến thuộc 8 tổ khác nhau. Họ phát hiện rằng một số dòng giống cũng có lợi thế vì con cháu của một số kiến bố có khả năng trở thành kiến chúa trong khi con cái cháu của một số con bố khác lại có xu hướng trở thành kiến thợ.

Các nhà khoa học cũng tìm hiểu vai trò của dinh dưỡng trong việc xác định địa vị xã hội bằng cách phân tích chế độ dinh dưỡng của kiến ở giai đoạn nhộng – bước chuyển đổi để phát triển từ ấu trùng thành kiến trưởng thành. Nếu con kiến có chế độ ăn nhiều thịt, và ăn những con mồi ở vị trí xa hơn trong chuỗi thức ăn thì cơ thể của nó sẽ có nhiều hơn một loại nitơ đặc biệt so với con kiến ăn nhiều thức ăn có nguồn gốc thực vật.

Như vậy những con kiến sẽ trở thành kiến chú có lượng nitơ cao nhất trong cơ thể, điều này có nghĩa là chúng ăn nhiều loài ở vị trí xa hơn trong chuỗi thức ăn so với kiến thợ chính, kiến thợ chính lại có nhiều nitơ hơn so với kiến thợ phụ.

Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu không thể nói chắc chắn liệu chế độ ăn của kiến đang lớn có giúp chúng có được vị trí này hay vị trí kia hay không, hay liệu có phải sự khác biệt trong chế độ ăn hình thành sau khi kiến đã nở hay không, vì đôi khi địa vị được xác định trong giai đoạn ấu trùng.