Gần đây, một nhóm nhà nghiên cứu đã tập trung đào sâu vào giai đoạn nhộng của kiến, khi chúng biến đổi từ ấu trùng thành kiến trưởng thành.

Daniel Kronauer, một chuyên gia nghiên cứu về loài kiến của Đại học Rockefeller ở New York, cho biết: “Nhộng không di chuyển, không ăn, không làm gì đáng kể”, nhưng hóa ra nhộng vẫn “lao động miệt mài” kể cả khi (tưởng như) không làm gì.

Trong một bài báo công bố trên tạp chí Nature, Kronauer và các đồng nghiệp của ông báo cáo rằng nhộng kiến có vai trò mật thiết đối với đàn kiến: Cơ thể của chúng tạo ra một chất dịch giống như sữa, chất dịch này là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho cả bầy. Hiện tại có ít nhất 5 loài kiến có khả năng đặc biệt này.

Chất lỏng được tiêu hóa bởi cả kiến trưởng thành và ấu trùng.

Chất lỏng này được phát hiện bởi Orli Snir, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của Đại học Rockefeller. Cô chưa từng nghiên cứu về kiến trước khi làm chung dự án với Kronauer. Sau khi đã đọc tài liệu khoa học hiện có về kiến, cô nhận thấy đặc điểm “sản xuất sữa” chưa từng được đề cập đến trước đây. Chính Kronauer cũng ngạc nhiên bởi con người đã nghiên cứu về kiến hàng trăm năm nay.

Nhưng thành công này một phần bắt nguồn từ cách Snir làm thí nghiệm. Thay vì quan sát hoạt động của cả một tập thể, từ lúc nhộng và ấu trùng được chăm sóc, được mang đi và chất lên nhau, cô quyết định quan sát nhộng một cách độc lập, riêng rẽ.

Việc này hơi khó lúc đầu bởi khi tách ra khỏi đàn thì nhộng dễ chết, nên cô cần tìm cách giữ chúng sống khỏe mạnh. Khi tìm ra cách điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phù hợp, Snir chứng kiến một hiện tượng kỳ lạ: nhộng tiết ra rất nhiều chất lỏng. Chất lỏng tiết ra nhiều đến mức có thể làm nhấn “nhấn chìm” con nhộng theo đúng nghĩa đen - làm tăng khả năng bị nhiễm nấm. Ban đầu Snir đặt ra giả thuyết là việc cô lập nhộng khỏi tổ kiến làm chúng phát triển đặc điểm bất thường này.

Để nghiên cứu sâu hơn, Snir tiêm màu thực phẩm vào cái lỗ tiết ra chất lỏng, rồi thả con nhộng về tổ. Cô ấy thấy kiến trưởng thành hút chất lỏng khỏi con nhộng và nuốt, bằng chứng là có chất lỏng màu xanh lam trong ruột của chúng. Thậm chí là những con ấu trùng nằm gần con nhộng cũng tiêu thụ chất lỏng này.

Nghiên cứu kết luận rằng chất lỏng dinh dưỡng của nhộng được tiêu hóa bởi cả con trưởng thành và ấu trùng. Ấu trùng mới nở phụ thuộc vào chất lỏng để phát triển và tồn tại, giống cách con non của các loài động vật có vú phụ thuộc vào sữa. Ngoài ra, nếu kiến trưởng thành và ấu trùng không hút bớt chất lỏng, nấm sẽ tích tụ xung quanh nhộng và giết chết chúng.

Patrizia d'Ettorre, nhà khoa học nghiên cứu tập tính côn trùng tại Đại học Sorbonne Paris North, Pháp, cho biết: “Thật ngạc nhiên là trước đây chưa có ai nhận ra điều này. Nhộng được coi là "vô dụng" vì chúng bất động, cũng không ăn uống gì, một số loại nhộng nhả kén bao quanh mình và bị kiến thợ mang vác khắp nơi. Nhìn chung nhộng chẳng đóng góp gì cho tổ. Nhưng nghiên cứu mới nhất lại chỉ ra điều ngược lại”.

Một xã hội gắn kết như “keo sơn”

Các nhà nghiên cứu tập tính của loài kiến nói riêng và giới khoa học nói chung sửng sốt trước phát hiện mới. “Đây là một nghiên cứu rất được đầu tư và có cơ sở”, nhà nghiên cứu sinh học Laurent Keller của Đại học Lausanne, Thụy Sĩ, đồng tình với kết quả nghiên cứu. Ông cũng tin rằng có thể đây là một hiện tượng khá phổ biến.

Bert Hölldobler, Đại học Bang Arizona, từng nghiên cứu về loài kiến từ những năm 1960, cho biết ông từng nghi ngờ loài nhộng hẳn phải có đặc điểm sinh học gì đó để thu hút kiến trưởng thành. “Mặc dù vẫn hoài nghi, nhưng tôi lại không tiến hành nghiên cứu sâu hơn. Tôi cực kỳ hứng thú với kết quả nghiên cứu này”.

Khi tiến hành phân tích hóa học chất dịch trên, người ta thấy bên cạnh các chất thải, chất lỏng còn chứa axit amin thiết yếu, carbohydrate và một số vitamin khác. Kronauer cho biết loài nhộng ở các loài côn trùng khác có xu hướng tái hấp thụ và phục hồi các chất lỏng bổ dưỡng này.

Kronauer và Snir kết luận, bằng việc cùng nhau chia sẻ chất dinh dưỡng được tiết ra trong những giai đoạn sinh trưởng khác nhau, kiến hình thành một cơ chế xã hội mạnh mẽ, mật thiết trong suốt hàng triệu năm tiến hóa và phát triển.

“Vậy nên những con kiến, dù ở giai đoạn nào, cũng cần sống phụ thuộc vào nhau. Đây như một chất keo giữ xã hội loài kiến gắn bó ổn định”. Kronauer cùng đội nhóm đang tiến hành nghiên cứu sâu về tác động của chất dịch lên hành vi và sinh lý của kiến, anh đặt ra giả thuyết là chất lỏng cũng ảnh hưởng đến khả năng ấu trùng phát triển thành kiến chúa hay kiến thợ về sau.

Adria Le Boeuf, một người nghiên cứu về kiến tại Đại học Fribourg, Thụy Sĩ thì khá vui vì phát hiện giúp cô có một cái nhìn đầy đủ hơn về các hành vi phức tạp của kiến: “Chất lỏng này thúc đẩy hành vi chăm sóc con non của bầy kiến. Chất lỏng cũng kích hoạt những giai đoạn phát triển khác của kiến”. Adria hiện đang tập trung nghiên cứu về sự trao đổi chất giữa ấu trùng kiến và kiến trưởng thành.

Chất lỏng cũng ảnh hưởng đến khả năng ấu trùng phát triển thành kiến chúa hay kiến thợ về sau.

Những “giọt sữa” này có thật sự là gốc rễ để xã hội loài kiến ngày càng mở rộng và “hưng thịnh” hơn? Có lẽ phải có nhiều nghiên cứu hơn nữa để kết luận chính xác. Kiến là một trong những nhóm côn trùng được nghiên cứu phổ biến nhất nhưng vẫn cực kỳ bí ẩn với loài người.