Thực hư câu chuyện về loài côn trùng ba cặp cánh

ThienNhien.Net – Suốt 250 triệu năm tiến hóa của loài côn trùng, người ta chưa từng thấy cơ thể chúng xuất hiện những cặp cánh mới. Song gần đây, khám phá về cái “mũ” bất thường được cho là cặp cánh thứ ba của những con côn trùng thuộc họ Membracidae (Ve sầu rừng) đã khiến người ta phải thay đổi nhận thức lâu nay về loài này.

Loài Membracidae còn gọi là ve sầu nhảy (Ảnh: Wildlifeextra.com)

Loài ve sầu nhảy nói trên có một bộ phận cấu tạo khá lạ mắt bao phủ lên phần lớn cơ thể, tựa như một cái mũ. Đôi khi, cái “mũ” ấy trông giống hệt một con kiến đang trong tư thế tấn công, khi thì lại giống một cục phân chim, một chiếc lá úa hay một cái gai nhọn…

Khác với sừng của loài bọ tê giác, “mũ” của Membracidae không phải là một sản phẩm tự nhiên đơn thuần của lớp biểu bì, mà là một phần phụ ở lưng gắn vào mỗi bên ngực bằng khớp, với những bắp cơ và một cái màng hết sức linh hoạt khiến nó có thể chuyển động. Điều này chứng tỏ rất có thể Membracidae là những côn trùng có tới ba cặp cánh mà giới khoa học đang tìm kiếm.

Là cánh nhưng không đơn giản là cánh

Khám phá về cặp cánh thứ ba được coi là dấu hiệu đầu tiên cho thấy sự thay đổi về hình thái học của các loài côn trùng. Thông thường, hình thái của thành trùng (cá thể trưởng thành của loài) được xác định bởi một cơ thể gồm ba phần (đầu, ngực và bụng), một cặp râu, ba đôi chân và phổ biến nhất là hai cặp cánh nằm trên đốt ngực thứ hai và thứ ba.

Tuy nhiên, biến đổi không ngừng xảy ra. Ở bộ côn trùng hai cánh, chẳng hạn như ruồi hay muỗi, những cái cánh sau rất nhỏ, gắn xung quanh những bộ phận phụ được gọi là bộ cân bằng; trong khi đó, ở bộ cánh cứng, đơn cử như loài bọ rùa, cặp cánh đầu tiên đã biến thành cánh trước, cứng và thường nhiều màu sắc để bảo vệ những cánh sau. Còn với một số loài côn trùng, như bọ chét và chấy rận, cánh của chúng đã biến mất hoàn toàn.

Riêng ở những con côn trùng thuộc họ Membracidae, các nhà khoa học lại cho rằng chúng có tới ba cặp cánh. Mặc dù vậy, khám phá về cặp cánh thứ ba dường như đang “làm khó” giới nghiên cứu bởi một nghịch lý: Gien Hox – loại gien cản trở sự hình thành của cánh – có trên toàn bộ cơ thể côn trùng, chỉ trừ đốt ngực thứ hai và thứ ba, nghĩa là cánh chỉ có thể xuất hiện tại hai vị trí ấy; song giả thuyết rằng gien này không có ở loài Membracidae không chứng minh được khi người ta khám phá ra rằng chẳng những gien Hox có mặt ở đây mà vẫn đang hoạt động.

Theo ông Nicolas Gompel, một trong hai người dẫn đầu nhóm nghiên cứu, thì “chính sự biến đổi về mặt tiến hóa đã tác động tới “chương trình” gien tạo cánh, khiến những gien đó có thể không phản ứng với sự cản trở của gien Hox”.

Kể từ khi xuất hiện cách đây khoảng 40 triệu năm, “mũ” của loài Membracidae đã có cấu tạo liên kết với khả năng bay. “Là cánh nhưng cũng không đơn giản là cánh. Tự do bay lượn, cánh có khả năng biến đổi hình dạng và cấu trúc”. Ông Prud’homme, đồng tác giả của nghiên cứu, kết luận.