Dùng súng bắn bong bóng xà phòng để thụ phấn hoa
Khi loài ong đang trước nguy cơ suy giảm vì biến đổi khí hậu , thuốc trừ sâu thì ý tưởng mới để thụ phấn cho cây này có thể giải cứu thế giới.
Loài ong đang bị giảm mật số vì hàng loạt nguy cơ làm dấy lên các lo ngại về mất an ninh lương thực. Ảnh: SCMP
Nghiên cứu mới đầy triển vọng vừa được công bố trên tạp chí iScience hôm thứ Tư (17/6) của nhà khoa học Nhật Bản đã chứng minh được hiệu quả của phương pháp thụ phấn nhân tạo giúp cây đậu trái.
Đây được coi là giải pháp sống còn để giúp nhân loại có thêm một cơ hội tạo ra nguồn thực phẩm trong những thập kỷ tới khi loài ong đang bị suy giảm quần thể đáng kể do Trái đất nóng lên.
Thành tựu khoa học mới này là của phó giáo sư Ejiro Miyako, thuộc Viện Khoa học và Công nghệ mới Nhật Bản có trụ sở ở Nomi.
Phó giáo sư Miyako cho biết, ông đã từng nghiên cứu và thử nghiệm thụ phấn bằng robot trong nhiều năm nhưng luôn thất vọng và nản chí với chiếc máy bay không người lái quá “vụng về”, khiến cho hoa lá bị va chạm dập nát. “Điều đó khiến tôi rất buồn”, ông nói.
Nhưng thật tình cờ, một ý tưởng kỳ dị về việc thử nghiệm bong bóng xà phòng bỗng lóe lên trong đầu khi tôi chơi cùng con trai tại một công viên gần nhà. Và điều đó được truyền cảm hứng khi tôi trông thấy một trong những trái bong bóng vô hại vỡ trên khuôn mặt đứa trẻ ba tuổi.
Phó giáo sư Miyako đã được truyền cảm hứng nghiên cứu từ khi thấy con trai chơi bong bóng xà phòng. Ảnh: AFP
Ngay sau đó, ông Miyako và đồng nghiệp Xi Yang đã sử dụng kính hiển vi để chứng thực về khả năng bong bóng xà phòng có thể mang được hạt phấn hoa hay không. Tiếp đó họ đã thử nghiệm theo năm hướng khác nhau và đi đến giải pháp mang tên lauramidopropyl betaine, vốn được sử dụng trong sản xuất mỹ phẩm để tăng sự hình thành bọt và khả năng mang theo hạt phấn hoa sau khi chúng bị vỡ sẽ đọng lại trên hoa.
Video đang HOT
Hai nhà khoa học cũng bổ sung thêm canxi để hỗ trợ quá trình nảy mầm và tạo ra sự cân bằng pH tối ưu. Sau đó họ nạp dung dịch hỗn hợp chứa phấn hoa vào một khẩu súng bắn bong bóng và bắn vào một vườn lê, với tỷ lệ khoảng 2.000 hạt phấn hoa trên mỗi trái bong bóng và cho kết quả 95% số cây kết trái.
“Chuyện nghe như tưởng tượng, nhưng hiệu quả thụ phấn đảm bảo chất lượng của trái cây không khác với cách thụ phấn tay thông thường vốn tốn nhiều công sức hơn”, ông Miyako cho biết.
Một bong bóng xà phòng chứa phấn hoa trong thí nghiệm của ông Eijiro Miyako. Ảnh: Eijiro Miyako/AFP
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã thực hiện thí nghiệm mở rộng khi nạp dung dịch bắn bong bóng xà phòng vào một máy bay không người lái cỡ nhỏ theo lập trình cung đường định trước.
Nhóm tác giả hy vọng, giải pháp thụ phấn nhân tạo có thể giải quyết được sự suy giảm côn trùng thụ phấn, hoặc chia sẻ gánh nặng thụ phấn bằng tay với con người cũng như giảm chi phí tăng vọt của hạt phấn hoa.
Ở độ cao 2 mét và bay với vận tốc 2 mét trên giây, thiết bị drone đã đạt tỷ lệ thành công tới 90%. Ông Miyako cho biết, ông đang đàm phán với một công ty để thương mại hóa công nghệ này trong tương lai, đồng thời cải thiện độ chính xác của robot cũng như tiến hành thử nghiệm trên nhiều loại hoa.
Theo các nghiên cứu, các loài côn trùng thụ phấn như ong vẫn sẽ đóng một vai trò quan trọng trong canh tác hiện đại bởi chúng làm tăng đáng kể năng suất của mùa màng, từ hạt cải dầu đến cây ăn quả.
Tuy nhiên, chúng đang phải đối diện với các mối đe dọa ngày càng tăng trong thế kỷ này từ việc sử dụng bừa bãi thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ và nhất là biến đổi khí hậu dẫn đến cái chết của hàng triệu loài côn trùng bản địa trên quy mô toàn cầu.
"Vai trò bí mật" của bướm đêm
Theo các nhà khoa học, từ lâu bướm đêm đã bị đánh giá sai khi bị coi là những sinh vật gây phiền nhiễu cho chúng ta.
Nghiên cứu mới cho thấy chúng đóng một vai trò quan trọng là thụ phấn qua đêm cho rất nhiều loài hoa và thực vật.
Một con bướm đêm được xem xét trong nghiên cứu
Nghiên cứu khẳng định rằng mạng lưới di chuyển của bướm đêm lớn hơn và phức tạp hơn so với các loài thụ phấn ban ngày như ong.
Các tác giả tin rằng có một nhu cầu cấp thiết để ngăn chặn việc giảm số lượng sâu bướm .
Trong thập kỷ qua, sự lo lắng của con người về vai trò của những con côn trùng thụ phấn thường tập trung vào loài ong. Sự sụt giảm về số lượng ong liên quan đến những thay đổi trên đất liền và việc sử dụng thuốc trừ sâu rộng rãi, đã giúp nâng cao nhận thức về vai trò quan trọng của những sinh vật này trong chuỗi thức ăn.
Mặc dù như vậy nhưng bướm đêm đã không gợi lên sự đồng cảm tương tự.
Tiến sĩ Richard Walton, từ Đại học College London (UCL), tác giả chính của nghiên cứu mới cho biết: "Có một quan niệm sai lầm lớn rằng tất cả các con sâu bướm đến và ăn quần áo của con người. Đó không phải là tất cả điều xảy ra. Một số trong số chúng tình cờ bay đến những bông hoa và có thể là một phần quan trọng của quá trình thụ phấn".
Một con sâu bướm đêm lớn màu trắng đang ăn nhị hoa
Để tìm hiểu mức độ quan trọng của bướm đêm, Tiến sĩ Walton và các đồng nghiệp đã theo dõi hoạt động của sâu bướm xung quanh các ao hồ trong khu vực nông nghiệp của Norfolk.
Họ phát hiện ra rằng 45% bướm đêm mà họ thử nghiệm đang vận chuyển phấn hoa, có nguồn gốc từ 47 loài thực vật khác nhau, bao gồm một số loài hiếm khi được ong, bướm bay ghé thăm.
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng trong khi ong vò vẽ và ong mật rất quan trọng, chúng có xu hướng nhắm vào các nguồn mật hoa và phấn hoa nguyên sinh nhất. Bướm đêm thì không như vậy.
Tiến sĩ Walton nói: "Từ những gì chúng tôi thấy từ nghiên cứu của mình, bướm đêm có xu hướg chung chung, có nghĩa là chúng không chọn đến thăm chỉ một nhóm các loài hoa. Chúng có thể đến thăm bất kỳ loại hoa nào mà chúng có thể tiếp cận như những bông hoa hình chén mở , cây họ đậu,..."
Cơ thể lông
Các nghiên cứu trước đây về bướm đêm có xu hướng tập trung vào khả năng vận chuyển phấn hoa thông qua vòi hoặc mũi của chúng. Công trình mới này đã xem xét phấn hoa được thu thập trên cơ thể có lông rõ rệt của bướm đêm khi chúng đậu trên hoa trong khi ăn.
Các nhà nghiên cứu tin rằng nghiên cứu của họ cho thấy bướm đêm bổ sung cho công việc của các loài thụ phấn vào ban ngày và giúp giữ cho quần thể thực vật đa dạng và phong phú. Chúng phục vụ như một hình thức dự phòng cho đa dạng sinh học, hỗ trợ tăng năng suất cây trồng.
Vai trò quan trọng của loài bướm đêm ngày càng bị đe dọa khi chúng bị suy giảm mạnh về số lượng kể từ những năm 1970. Điều này phần lớn là do những thay đổi trong sử dụng đất và việc sử dụng thuốc trừ sâu.
Tiến sĩ Walton nói: "Điều này có tác dụng kích thích đối với những con chim ăn bướm đêm, chẳng hạn như chim cu. Sự suy giảm của sâu bướm cũng gắn liền với sự suy giảm của nó.
Dơi cũng ăn bướm đêm, vì vậy nó cũng ảnh hưởng đến các sinh vật khác khi bị suy giảm trong quần thể của chúng, bởi vì nguồn cung cấp thức ăn của chúng là bướm đêm".
Bảo vệ bướm đêm yêu cầu sử dụng ít thuốc trừ sâu hơn và khuyến khích sự đa dạng thực vật rộng lớn hơn trong cảnh quan.Nhưng có lẽ quan trọng hơn, nhận thức của công chúng về bướm đêm cần phải thay đổi.
"Một cái gì đó không thấy ngay trước mắt thì sẽ bị lãng quên. Chúng ta chỉ nhìn thấy những con ong vào ban ngày đến thăm những bông hoa và làm cho những bông hoa có sự thay đổi tốt- được thụ phấn. Bên cạnh đó, bướm đêm cũng rất quan trọng. Tôi nghĩ rằng việc nâng cao giá trị của bướm đêm để giúp con người nhìn thấy phần quan trọng của chúng trong hệ sinh thái của chúng ta", tiến sĩ Walton nhấn mạnh.
Hòn đảo tuyệt đẹp hình thành từ .... phân cá Ít người biết được bãi biển tuyệt đẹp trên đảo lại được tạo ra nhờ lượng cát do loài cá này thải ra sau khi ăn san hô. Hòn đảo tuyệt đẹp hình thành từ ... phân cá Maldives nổi tiếng với những bãi biển tuyệt đẹp. Tuy nhiên, một trong số những hòn đảo tại đây hình thành theo cách rất đặc...