Gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra hai loài nấm "zombie" cổ đại mới từ những mẫu hóa thạch côn trùng được bảo tồn trong hổ phách. Những mẫu vật này có tuổi thọ khoảng 99 triệu năm và là những minh chứng sớm nhất cho thấy cách mà các loài ký sinh này tiến hóa cùng với vật chủ của chúng. Yuhui Zhuang, một nhà nghiên cứu tại Viện Cổ sinh vật học thuộc Đại học Vân Nam, Trung Quốc, cho biết: “Hổ phách mang đến cho chúng ta cơ hội để hình dung các mối quan hệ sinh thái cổ đại được lưu giữ trong hóa thạch.”
Zhuang đã tình cờ phát hiện ra mẫu hóa thạch đầu tiên khi đang tìm kiếm trong tầng hầm của phòng thí nghiệm. Ông đã nhìn thấy một ấu trùng kiến bị nhiễm nấm, giai đoạn phát triển giữa ấu trùng và trưởng thành của côn trùng, được bảo tồn trong hổ phách. Nhóm nghiên cứu của Zhuang đã sử dụng kính hiển vi quang học và hình ảnh 3D để nghiên cứu mẫu vật này và phát hiện nấm đang mọc ra từ lưng của con kiến. Sau đó, họ tiếp tục tìm kiếm và phát hiện một con ruồi bị nhiễm nấm khác trong hổ phách.
Hai loại nấm này có nhiều điểm tương đồng với chi Ophiocordyceps hiện tại, chi nấm ký sinh nổi tiếng với khả năng điều khiển hành vi của vật chủ. Các nhà nghiên cứu đã đặt tên cho loài đầu tiên là Paleoophiocordyceps gerontoformicae và loài thứ hai là Paleoophiocordyceps ironomyiae, công bố phát hiện của họ trong tạp chí Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences vào tháng 6 vừa qua. Ophiocordyceps và những loài nấm tương tự là những ký sinh chuyên biệt đã tiến hóa để chỉ lây nhiễm cho một số loài côn trùng nhất định, vì vậy, chúng không thể lây nhiễm cho con người.
Việc phát hiện ra những loài nấm này có ý nghĩa đặc biệt, bởi chúng là những tổ tiên cổ xưa nhất của Ophiocordyceps, chứng tỏ rằng nấm đã bắt đầu nhiễm côn trùng từ thời kỳ mà khủng long còn tồn tại. Zhuang cho hay: “Chúng tôi nghĩ rằng [các mẫu hóa thạch này] là một trong những bằng chứng quan trọng nhất cho sự tiến hóa đồng thời giữa côn trùng và Ophiocordyceps.”
Người xem có thể đã quen thuộc với Ophiocordyceps qua loạt phim và trò chơi điện tử "The Last of Us", trong bối cảnh một thế giới hậu tận thế bị tàn phá bởi một loại nhiễm trùng nấm. Các nhà sáng tạo của franchise này đã lấy cảm hứng từ loài nấm thực tế và những hiệu ứng kiểm soát tâm trí của nó đối với côn trùng.
Quá trình lây nhiễm của Ophiocordyceps rất đáng sợ. Bào tử của nấm xâm nhập vào cơ thể của một sinh vật như ruồi, ve, bọ hoặc kiến. Sau đó, nấm dần dần kiểm soát hành vi của côn trùng. Chẳng hạn, nấm buộc một con kiến rời khỏi tổ và tìm kiếm vị trí thuận lợi cho sự phát triển của nấm. Kiến sẽ di chuyển đến một vị trí cao hơn mặt đất và cắn chặt vào một cây cỏ trong một trạng thái gọi là “cái grip cái chết”. Sau đó, khi nấm đã tiêu thụ hết chất dinh dưỡng từ vật chủ, nó sẽ bùng nổ ra khỏi đầu hoặc lưng của con kiến và phát tán bào tử vào một nhóm nạn nhân mới.
Nghiên cứu trước đó gợi ý rằng tổ tiên của Ophiocordyceps ban đầu tiến hóa để lây nhiễm cho bọ và bài báo mới này đã hỗ trợ ý tưởng đó. Edmund Jarzembowski, một nhà khoa học tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London cho biết, “Chứng cứ từ hóa thạch cho thấy nấm có khả năng lây nhiễm đã thích nghi với hai loài côn trùng khác nhau cách đây 100 triệu năm, một con kiến và một con ruồi thật sự.” Điều này cho thấy, nấm đã có sự thay đổi để ký sinh trên các loài khác khi chúng phân hóa cùng với sự phát triển của thực vật có hoa và các nhóm côn trùng mới, đặc biệt là bướm và ngài.
Hóa thạch của một con ruồi nhiễm bệnh là rất hiếm. Conrad Labandeira, một nhà khoa học cấp cao tại Bảo tàng Quốc gia Lịch sử Tự nhiên Smithsonian cho biết, ngày nay Ophiocordyceps không thường xuyên lây nhiễm cho ruồi. Đa dạng ký sinh đã đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành hành tinh của chúng ta. Bởi vì các nhiễm trùng của chúng là gây chết, khả năng cao là Ophiocordyceps đã giúp kiểm soát quần thể côn trùng trong thời kỳ Kỷ Creta, giống như các ký sinh tương tự hiện nay.
“Ngay cả khi chúng ta tìm thấy một sự đa dạng đáng chú ý của các sinh vật bị chôn vùi trong hổ phách, cần nhớ rằng chúng ta thực sự chỉ chụp được một cái nhìn nhỏ nhất. Đối với bất kỳ con kiến hay bọ hóa thạch nào, chúng ta có thể tưởng tượng tất cả các ký sinh, nấm và vi khuẩn mà những con côn trùng đó hỗ trợ,” Phil Barden, một nhà sinh học tiến hóa tại Viện Công nghệ New Jersey cho biết. Trong tương lai, các nhà khoa học sẽ cần kiểm tra các lá cây từ kỷ Creta để tìm bằng chứng về những cái grip cái chết nhằm xem liệu các loài nấm cổ đại này đã tiến hóa để điều khiển hành vi của côn trùng trong thời gian này hay không.
Nguồn tham khảo: https://www.smithsonianmag.com/smar...n-dinosaurs-still-walked-the-earth-180986880/
Zhuang đã tình cờ phát hiện ra mẫu hóa thạch đầu tiên khi đang tìm kiếm trong tầng hầm của phòng thí nghiệm. Ông đã nhìn thấy một ấu trùng kiến bị nhiễm nấm, giai đoạn phát triển giữa ấu trùng và trưởng thành của côn trùng, được bảo tồn trong hổ phách. Nhóm nghiên cứu của Zhuang đã sử dụng kính hiển vi quang học và hình ảnh 3D để nghiên cứu mẫu vật này và phát hiện nấm đang mọc ra từ lưng của con kiến. Sau đó, họ tiếp tục tìm kiếm và phát hiện một con ruồi bị nhiễm nấm khác trong hổ phách.
Hai loại nấm này có nhiều điểm tương đồng với chi Ophiocordyceps hiện tại, chi nấm ký sinh nổi tiếng với khả năng điều khiển hành vi của vật chủ. Các nhà nghiên cứu đã đặt tên cho loài đầu tiên là Paleoophiocordyceps gerontoformicae và loài thứ hai là Paleoophiocordyceps ironomyiae, công bố phát hiện của họ trong tạp chí Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences vào tháng 6 vừa qua. Ophiocordyceps và những loài nấm tương tự là những ký sinh chuyên biệt đã tiến hóa để chỉ lây nhiễm cho một số loài côn trùng nhất định, vì vậy, chúng không thể lây nhiễm cho con người.
Việc phát hiện ra những loài nấm này có ý nghĩa đặc biệt, bởi chúng là những tổ tiên cổ xưa nhất của Ophiocordyceps, chứng tỏ rằng nấm đã bắt đầu nhiễm côn trùng từ thời kỳ mà khủng long còn tồn tại. Zhuang cho hay: “Chúng tôi nghĩ rằng [các mẫu hóa thạch này] là một trong những bằng chứng quan trọng nhất cho sự tiến hóa đồng thời giữa côn trùng và Ophiocordyceps.”
Người xem có thể đã quen thuộc với Ophiocordyceps qua loạt phim và trò chơi điện tử "The Last of Us", trong bối cảnh một thế giới hậu tận thế bị tàn phá bởi một loại nhiễm trùng nấm. Các nhà sáng tạo của franchise này đã lấy cảm hứng từ loài nấm thực tế và những hiệu ứng kiểm soát tâm trí của nó đối với côn trùng.
Quá trình lây nhiễm của Ophiocordyceps rất đáng sợ. Bào tử của nấm xâm nhập vào cơ thể của một sinh vật như ruồi, ve, bọ hoặc kiến. Sau đó, nấm dần dần kiểm soát hành vi của côn trùng. Chẳng hạn, nấm buộc một con kiến rời khỏi tổ và tìm kiếm vị trí thuận lợi cho sự phát triển của nấm. Kiến sẽ di chuyển đến một vị trí cao hơn mặt đất và cắn chặt vào một cây cỏ trong một trạng thái gọi là “cái grip cái chết”. Sau đó, khi nấm đã tiêu thụ hết chất dinh dưỡng từ vật chủ, nó sẽ bùng nổ ra khỏi đầu hoặc lưng của con kiến và phát tán bào tử vào một nhóm nạn nhân mới.
Nghiên cứu trước đó gợi ý rằng tổ tiên của Ophiocordyceps ban đầu tiến hóa để lây nhiễm cho bọ và bài báo mới này đã hỗ trợ ý tưởng đó. Edmund Jarzembowski, một nhà khoa học tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London cho biết, “Chứng cứ từ hóa thạch cho thấy nấm có khả năng lây nhiễm đã thích nghi với hai loài côn trùng khác nhau cách đây 100 triệu năm, một con kiến và một con ruồi thật sự.” Điều này cho thấy, nấm đã có sự thay đổi để ký sinh trên các loài khác khi chúng phân hóa cùng với sự phát triển của thực vật có hoa và các nhóm côn trùng mới, đặc biệt là bướm và ngài.
Hóa thạch của một con ruồi nhiễm bệnh là rất hiếm. Conrad Labandeira, một nhà khoa học cấp cao tại Bảo tàng Quốc gia Lịch sử Tự nhiên Smithsonian cho biết, ngày nay Ophiocordyceps không thường xuyên lây nhiễm cho ruồi. Đa dạng ký sinh đã đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành hành tinh của chúng ta. Bởi vì các nhiễm trùng của chúng là gây chết, khả năng cao là Ophiocordyceps đã giúp kiểm soát quần thể côn trùng trong thời kỳ Kỷ Creta, giống như các ký sinh tương tự hiện nay.
“Ngay cả khi chúng ta tìm thấy một sự đa dạng đáng chú ý của các sinh vật bị chôn vùi trong hổ phách, cần nhớ rằng chúng ta thực sự chỉ chụp được một cái nhìn nhỏ nhất. Đối với bất kỳ con kiến hay bọ hóa thạch nào, chúng ta có thể tưởng tượng tất cả các ký sinh, nấm và vi khuẩn mà những con côn trùng đó hỗ trợ,” Phil Barden, một nhà sinh học tiến hóa tại Viện Công nghệ New Jersey cho biết. Trong tương lai, các nhà khoa học sẽ cần kiểm tra các lá cây từ kỷ Creta để tìm bằng chứng về những cái grip cái chết nhằm xem liệu các loài nấm cổ đại này đã tiến hóa để điều khiển hành vi của côn trùng trong thời gian này hay không.
Nguồn tham khảo: https://www.smithsonianmag.com/smar...n-dinosaurs-still-walked-the-earth-180986880/
