Các mạch não của ong mật tiết lộ cách tổ ong phối hợp công việc không cần chỉ huy trung tâm

Tổ ong mật vận hành rất hiệu quả mặc dù không có một con ong nào đóng vai trò chỉ huy phân công công việc cho các con ong khác. Các con ong thợ trong tổ sẽ tự động thay đổi nhiệm vụ theo tuổi tác. Những con ong non chịu trách nhiệm chăm sóc hoàng hậu và ấu trùng. Khi lớn hơn, chúng chuyển sang xây dựng và bảo vệ tổ ong, còn những con ong lớn tuổi nhất sẽ đảm nhận việc bay ra ngoài để tìm kiếm phấn hoa và mật. Đây là một quy trình được biết đến từ lâu, nhưng cách bộ não ong điều khiển sự thay đổi này vẫn là một bí ẩn.

Mới đây, các nhà khoa học đến từ Đại học Heinrich Heine Düsseldorf phối hợp cùng các trường đại học Cologne và Frankfurt đã tiến hành nghiên cứu nhằm giải mã cơ chế trên. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) cho thấy có những mạch não đặc biệt đóng vai trò quyết định đến nhiệm vụ của con ong thợ theo độ tuổi của nó.

Khác với con người, ong mật không có người điều phối công việc. Tất cả các con ong thợ sẽ tự nhiên đổi thay công việc khi lớn lên theo một trình tự nhất định. Ví dụ, ong non chăm sóc hoàng hậu và ấu trùng, ong trung niên giúp xây dựng và bảo vệ tổ, còn ong già tỏa đi kiếm nguồn thức ăn.

Dù việc phân chia công việc theo độ tuổi là quy luật phổ biến, hệ thống này có tính linh hoạt cao. Khi tổ ong bị mất nhiều ong non một cách đột ngột, một số ong lớn hơn có thể quay lại thực hiện nhiệm vụ chăm sóc. Tương tự, những con ong non cũng có thể bắt đầu đi tìm nguồn thức ăn sớm hơn bình thường nếu số lượng ong kiếm ăn trong tổ giảm. Nghiên cứu mới đây đã giúp giải thích phần nào vì sao bộ não ong có thể điều tiết hành vi linh hoạt như vậy.

Nhóm nghiên cứu tập trung vào gene doublesex, vốn chỉ hoạt động ở một số mạch não nhất định. Nghiên cứu trước đó do Giáo sư Martin Beye dẫn đầu đã cho thấy khi gene này bị vô hiệu hóa ở ong thợ lớn tuổi, những con ong này sẽ quay trở lại chăm sóc hoàng hậu thay vì tiếp tục các công việc bình thường theo lứa tuổi. Điều này gợi ý gene doublesex đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển hành vi xã hội của ong.

Để chứng minh điều này, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp làm giảm hoạt động của các mạch não liên quan trực tiếp đến gene doublesex bằng cách kích hoạt một loại protein làm tê liệt các neuron thần kinh sau khi cho ong ăn một hợp chất đặc biệt. Kết quả cho thấy khi các mạch não này bị giảm hoạt động, ong lớn tuổi sẽ bắt đầu thực hiện nhiệm vụ chăm sóc hoàng hậu – công việc vốn chỉ do ong non đảm nhiệm. Ngược lại, khi các mạch não này không bị tác động, ong vẫn duy trì hành vi làm việc phù hợp với độ tuổi.

Nghiên cứu chứng minh rằng sự giao tiếp giữa các mạch thần kinh trong não ong quyết định công việc mà mỗi cá thể ong đảm nhận trong đời sống tập thể. Cơ chế này hoạt động bằng cách giảm hoạt động của một nhóm tế bào thần kinh, tạo điều kiện cho nhóm tế bào khác trở nên năng động hơn, từ đó thay đổi hành vi của ong.

Phát hiện này giải thích phần nào cách mà tổ ong tự điều chỉnh và vận hành công việc mà không cần bất kỳ một kế hoạch trung tâm nào. Giáo sư Martin Beye đánh giá đây là bước tiến quan trọng trong nghiên cứu hành vi xã hội của ong cũng như các loài vật khác.

Ông cho rằng khả năng kiểm soát hành vi xã hội ở ong mở ra cơ hội mới để khám phá các nguyên tắc cơ bản về sự đa dạng hành vi bẩm sinh và cách phối hợp xã hội. Nghiên cứu cũng hứa hẹn sẽ nâng cao hiểu biết về sự phát triển của hợp tác xã hội không chỉ ở ong mà còn ở nhiều loài động vật khác.

Nhóm nghiên cứu hy vọng những kết quả này sẽ góp phần làm sáng tỏ hơn cơ chế não bộ điều khiển hành vi xã hội và cách thức phát triển sự hợp tác trong các quần thể động vật.

Bài viết được biên tập với sự hỗ trợ của công cụ trí tuệ nhân tạo (AI), tổng hợp từ các nguồn tin dẫn bên dưới và đã qua kiểm duyệt của toà soạn Quang Minh Việt Nam.