Ngăn muỗi tìm bạn tình bằng âm thanh

Phát triển phương pháp mới có thể kiểm soát số lượng muỗi

Một nhóm nhà nghiên cứu ở Tổ mạch thần kinh tại Trường Khoa học cao học thuộc Đại học Nagoya đã phát triển phương pháp mới có thể kiểm soát số lượng muỗi. Phương pháp này lấy cảm hứng từ âm thanh vo ve mà muỗi phát ra khi bay, theo nghiên cứu công bố ngày 15/11/2022 trên Tạp chí Science Daily.

Muỗi là vật trung gian truyền nhiều bệnh nguy hiểm cho con người, bao gồm sốt rét, sốt xuất huyết, virus Zika. Do đó, việc giảm số lượng muỗi trên khắp thế giới rất quan trọng. Tuy nhiên, những loại thuốc diệt côn trùng phổ biến trở nên kém hiệu quả hơn theo thời gian do muỗi phát triển khả năng kháng thuốc. Các hóa chất cũng ảnh hưởng tiêu cực tới môi trường, con người. Vì vậy, giới nghiên cứu đang tìm kiếm phương pháp thay thế để kiểm soát muỗi.

Một phương pháp hứa hẹn để kiểm soát muỗi là lợi dụng âm thanh vo ve gây khó chịu của chúng. Muỗi cái thường tạo ra âm thanh vo ve trong lúc bay tìm nguồn máu. Muỗi đực lắng nghe âm thanh đặc trưng đó. Có hình dáng giống ăngten, tai của muỗi đực rung ở cùng tần số với cánh của muỗi cái. Khi muỗi cái bay qua, tai muỗi đực phát hiện tần số và cộng hưởng, phát ra tín hiệu tới bộ não của chúng, giúp chúng nhận dạng bạn tình tiềm năng.

Nhóm nghiên cứu của Đại học Nagoya, đứng đầu là TS Matthew Su và GS Azusa Kamikouchi, đặt giả thuyết: Liệu có thể kiểm soát hành vi ghép đôi của muỗi bằng cách biến đổi tần số mà muỗi đực lắng nghe hay không? Việc biến đổi này có thể khiến tai muỗi đực lạc điệu và tác động tới hành vi ghép đôi của chúng?

“Nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới tìm cách ngăn muỗi đốt con người. Tuy nhiên, phòng thí nghiệm của chúng tôi có hướng tiếp cận khác biệt. Sẽ ra sao nếu những con muỗi cái đốt người chưa bao giờ ra đời? Thay vì ngăn muỗi cái đốt người, chỉ cần bảo đảm có ít muỗi cái hơn sinh ra”, TS Matthew Su giải thích.

Nhằm kiểm tra giả thuyết về phương pháp kiểm soát số lượng muỗi dựa trên âm thanh, đầu tiên, nhóm nghiên cứu xác định sự liên quan của chất dẫn truyền thần kinh chính serotonin trong hệ thống nghe của côn trùng. Serotonin đóng vai trò quan trọng trong hệ thần kinh và não của nhiều động vật khác nhau, ảnh hưởng tới hàng loạt hành vi. Sau khi phát hiện serotonin trong hệ thống nghe của muỗi, bước tiếp theo là điều khiển lượng serotonin.

Để làm điều này, các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp mang tên “đo độ rung laser doppler”, bao gồm sử dụng một máy laser làm thiết bị đo độ nhạy cao để phát hiện thay đổi ở độ rung của tai muỗi sau khi tiếp xúc với hợp chất liên quan tới serotonin. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng, sau khi tiêm hợp chất ức chế serotonin, tần số rung của tai muỗi đực giảm đi. Khi họ cho muỗi ăn glucose pha hợp chất ức chế serotonin, cả dải tần số muỗi đực phản ứng và mức độ phản ứng của chúng đều giảm.

Bước kế tiếp trong quá trình phát triển phương pháp kiểm soát sinh sản tiềm năng dựa trên âm thanh là xác định chính xác thụ thể chịu trách nhiệm cho hoạt động ở tai muỗi. Điều này sẽ cho phép nhóm nghiên cứu điều chỉnh hợp chất để làm gián đoạn hành vi ghép đôi của muỗi.