Tự nguyện 'làm mồi' cho 100 con muỗi đói khát

3 giờ trướcBài gốc

Quỹ đạo của muỗi bay xung quanh mục tiêu của con người.

"4 phút là quá lâu".

Đó là dòng tin nhắn sinh viên đại học Chris Zuo gửi cho David Hu - Giáo sư Cơ học và Sinh học, kiêm giảng viên Vật lý, Viện Công nghệ Georgia (Mỹ) - kèm theo những bức ảnh cho thấy làn da anh chi chít vết muỗi đốt sưng đỏ, ngứa ngáy.

Zuo đã dành chừng đó thời gian trong căn phòng có 100 con muỗi đói khát. Chàng trai chỉ mặc một bộ đồ lưới mà nhóm thí nghiệm khoa học nghĩ sẽ bảo vệ được anh.

Đó không phải một "kế hoạch tàn nhẫn", mà được tuân thủ đầy đủ quy trình nhằm tìm hiểu hành vi của một loài côn trùng tưởng chừng rất đơn giản: muỗi.

Hội đồng đạo đức của Viện Công nghệ Georgia đã phê duyệt thí nghiệm, đảm bảo Chris Zuo an toàn và hoàn toàn tự nguyện. Những con muỗi đều không mang mầm bệnh và là loài bản địa ở bang Georgia. Buổi thử nghiệm đó cũng là lần đầu tiên - đồng thời là lần cuối cùng - có người bị muỗi đốt trong suốt nghiên cứu, theo The Conversation.

Cách muỗi xác định mục tiêu

Muỗi là loài động vật nguy hiểm nhất thế giới. Những căn bệnh chúng mang theo - từ sốt rét đến sốt xuất huyết - gây ra hơn 700.000 ca tử vong mỗi năm. Số người chết vì muỗi còn nhiều hơn vì chiến tranh.

Mỗi năm, thế giới chi khoảng 22 tỷ USD cho hàng tỷ lít thuốc diệt côn trùng, hàng triệu kg hóa chất diệt ấu trùng và hàng triệu màn tẩm thuốc. Tất cả chỉ để chống lại một sinh vật nhỏ bé nhẹ hơn hạt gạo 10 lần và chỉ có khoảng 200.000 tế bào thần kinh.

Thế nhưng, con người vẫn đang thua trong cuộc chiến với muỗi. Chúng tiến hóa để thích nghi với môi trường đô thị và lây lan bệnh nhanh hơn do biến đổi khí hậu.

Những vết muỗi đốt chi chít trên tay Chris Zuo sau buổi thí nghiệm.

Trong số 3.500 loài muỗi, hơn 100 loài được xếp vào nhóm "ưa người", tức thích hút máu. Một số loài thậm chí có thể tìm đúng một người giữa cả đàn gia súc để hút máu.

Đây là điều đáng kinh ngạc, bởi muỗi bay rất yếu. Chúng có thể bị cản lại bởi làn gió nhẹ chỉ 2-3 mph, tương đương luồng gió do đuôi ngựa quạt. Trong điều kiện yên tĩnh, muỗi dùng bộ não nhỏ bé để lần theo nhiệt, độ ẩm và mùi của con người theo hướng gió.

Carbon dioxide (CO2) - sản phẩm của quá trình hô hấp - đặc biệt hấp dẫn. Muỗi phát hiện CO2 giống như người ngửi thấy mùi rác nồng nặc, từ khoảng cách lên tới 9 m, dù nồng độ rất thấp.

Thị giác của muỗi không giúp ích nhiều. Mắt kép của chúng gồm hàng trăm "thấu kính" nhỏ, tạo ra hình ảnh mờ như dạng pixel. Theo quy luật quang học, chúng chỉ nhận ra con người ở khoảng cách vài mét. Thậm chí, chúng không thể phân biệt người với một cái cây nhỏ chỉ bằng mắt, nên sẽ kiểm tra mọi vật thể tối màu.

Giải mã hành vi

Nghiên cứu đường bay của muỗi rất khó, vì phần lớn chuyển động của chúng là ngẫu nhiên. Trước đây, các nhà khoa học từng làm "thí nghiệm bị muỗi đốt" bằng cách gần như cởi trần, để tránh các yếu tố gây nhiễu như màu sắc quần áo.

Trong thí nghiệm ở trường, Chris Zuo chỉ mặc bộ đồ lưới. Nhưng sau khi nhóm nghiên cứu thấy số vết đốt trên người nam sinh viên, anh được chuyển sang mặc quần áo dài tay đã giặt bằng chất tẩy không mùi, đeo găng và khẩu trang.

Được bảo vệ hoàn toàn, Zuo chỉ cần đứng yên trong khi muỗi vây quanh.

Nhóm thí nghiệm sử dụng hệ thống camera đặc biệt có thể theo dõi hàng trăm côn trùng bay cùng lúc, ghi hình 100 khung hình/giây với độ chính xác cao. Chỉ trong vài giờ, Zuo và một nghiên cứu sinh khác đã thu được lượng dữ liệu nhiều hơn toàn bộ trước đó trong lịch sử nghiên cứu.

Tuy nhiên, cơ thể con người vẫn quá phức tạp. Vì vậy, họ thay bằng "mồi giả": một quả cầu xốp đen kết hợp nguồn CO2.

Trong bộ đồ lưới, Chris Zuo chờ đợi những con muỗi đói khát vây lấy mình.

Trong 2 năm tiếp theo, Chris Zuo ghi lại cảnh muỗi bay quanh các "mục tiêu" này, rồi hút chúng lại, cố gắng tránh bị đốt.

Muỗi bay giống như máy bay: rẽ trái, rẽ phải, tăng tốc hoặc giảm tốc. Nhóm nghiên cứu mô tả hành vi bay dựa trên tốc độ, vị trí và hướng của chúng so với mục tiêu. Sau khi thu thập khoảng 20 triệu dữ liệu, họ sử dụng phương pháp suy luận Bayesian để xây dựng mô hình hành vi.

Kết quả cho thấy: khi chỉ có tín hiệu thị giác: muỗi bay lướt qua; khi chỉ có CO2: muỗi bay chậm lại và quay lại kiểm tra; khi kết hợp cả hai: muỗi bay vòng nhanh xung quanh mục tiêu.

Khi áp dụng mô hình này lên con người thật, kết quả rất chính xác. Chris Zuo quay lại phòng thí nghiệm, lần này mặc đồ trắng và đội mũ đen, biến mình thành "bia ngắm". Mô hình dự đoán đúng vị trí muỗi tập trung, giúp xác định các "vùng nguy hiểm" quanh cơ thể.

Dự đoán hành vi của muỗi là bước đầu để "qua mặt" chúng. Hiện nay, nhiều thiết kế nhà cửa và bẫy muỗi vẫn dựa vào thử - sai. Nghiên cứu này có thể giúp tạo ra các phương pháp hiệu quả hơn để bắt hoặc xua đuổi muỗi.

Khi mẹ của Chris Zuo đến dự buổi bảo vệ luận văn thạc sĩ của con trai, bà được hỏi cảm thấy thế nào khi anh dùng bản thân làm "mồi nhử muỗi". Bà nói rất tự hào. Nhóm thí nghiệm cũng hy vọng nghiên cứu của họ cung cấp một công cụ chính xác hơn để thiết kế các phương pháp bắt hoặc ngăn chặn muỗi.

Ngân Anh

Ảnh: David L. Hu

Nguồn Znews : https://znews.vn/tu-nguyen-lam-moi-cho-100-con-muoi-doi-khat-post1634619.html