Nhiu loài vt rt khác nhau nh chim chóc, ba ba, di, và ong có th cm nhn c t trng ca Trái t và dùng nó nh mt công c giúp nh hng khi di chuyn. Mt công trình nghiên cu do các nhà khoa hc M thc hin ã xác nhn c phân t có th giúp gii thích kh nng c bit này. Trong câu chuyn 'Khoa hc và i sng' hôm nay, Nguyn Lê s trình bày vi quý thính gi mt s chi tit liên quan n cuc nghin cu này - da trên tng trình ca TTV ài VOA Veronique LaCapra.
 

Nhiu loài vt khác nhau có th cm nhn c t trng ca Trái t

S di chuyn ca cái lõi st ca Trái t to ra mt t trng chung quanh hành tinh ca chúng ta. Con ngi có th dùng cây kim c t hóa ca mt la bàn nh hng và nh v khi i li. Nhng mt s loài vt có th cm nhn c t trng này mt cách trc tip t nh hng i vi môi trng chung quanh chúng.

Tuy nhiên, cho n nay cha ai bit chc b phn nào trong c th ca nhng ging vt này giúp cho chúng có c s nhy cm rt c bit ó i vi t trng.

tìm hiu hin tng này, các nhà khoa hc cn có mt ging vt th nghim.

Bác s Steven Reppert là mt nhà sinh hc thn kinh ti Trng Y hc thuc i hc Massachusetts. Ông cho bit: “Chúng tôi mun th nghim vi mt con vt mà chúng tôi có th bin i mt s b phn có liên quan n các chc nng hóa hc trong c th ca nó. Mt trong s nhng ging vt tt nht mà chúng tôi có th dùng là con rui gim, vì chúng tôi có th bin i gen ca mt s mt khác nhau trong cu trúc sinh hc ca nó.”

Bc u tiên là phi xác nhn rng rui gim có th cm nhn c mt t trng. Các nhà nghiên cu ch ra c mt thit b th nghim rt n gin nhng có hiu qu: ó là mt mê cung có hình ch T hoa. Chúng ta hãy tng tng ra mt thit b có hình ch T hoa làm bng mt th ng rng có gn mt cun dây kim loi u mi cánh tay ca ch T. Bng cách cho mt dòng in chy qua các cun dây va k, các nhà khoa hc có th to ra mt t trng trong mi cánh tay ca ch T này.

tin hành th nghim, các nhà nghiên cu t mt s rui gim vào mê cung, bt u t di áy ca nó. Bác s Reppert nói: “Khi chúng ã vào trong thit b này, các con rui có th la chn i theo hng nào. Chúng có th i v phía trái hay phía phi. Trong mt ln, chúng i v hng có t trng; trong mt ln khác, chúng có th i v hng không có t trng.”

K ó, các nhà khoa hc hun luyn cho các con rui bng cách t mt s dng vào cui cánh tay c t hóa ca mê cung hình ch T hoa. Ri h ly s ng ó i, và th xem các con rui có tip tc tin v hng có t trng ch i c n ng hay không. Bác s Reppert gii thích: “iu chúng tôi mun làm là th xem my con rui này có liên kt phn thng dành cho chúng - tc là cc ng - vi t trng hay không. Và s tht là chúng ã có liên kt nh th, và iu này cung cp cho chúng tôi mt khái nim rõ rt hn v phn ng ca các con rui i vi t trng.”

Sau khi Bác s Reppert và các ng nghip ca ông ã bit chc rng các con rui có th phát hin c mt t trng, h mun tìm hiu xem làm sao chúng có th làm th làm c iu ó. Các công trình nghiên cu trc ó ã gi ý rng loài vt có th dùng nhng c quan c bit cm nhn ánh sáng, gi theo tên khoa hc là cryptochrome. Bác s Reppert nói: “Cryptochrome là nhng protein hot ng nh nhng c quan cm nhn ánh sáng màu xanh trong c th ging rui gim.”
 
Trong iu kin ánh sáng bình thng, các cryptochrome trong mt và b não ca mt con rui gim ón nhn toàn b quang ph ánh sáng, t màu xanh cho n màu lc và màu .

Phn ánh sánh màu xanh ca quang ph kích hot các cryptochrome, làm chúng chu tác ng ca nhng phn ng hóa hc c th mà ging rui gim cn có ng h sinh hc ca chúng có th hot ng.

Rui gim cn ánh sáng màu xanh phát hin ra t trng

th nghim xem các cryptochrome này có còn óng thêm mt vai trò khác hay không trong kh nng ca ging rui gim cm nhn c các t trng, các nhà nghiên cu gn mt cái lc ánh sáng trên mê cung hình ch T hoa. Bác s Reppert gii thích: “Chúng tôi làm nh th các con rui gim vn có th thy c các ánh sáng màu và màu lc, nhng ánh sáng màu xanh và các bc sóng cc tím ngn hn thì b chn li. Trong trng hp này, kh nng cm nhn t trng ca rui gim hoàn toàn bit mt.”
 
Nh th, Bác s Reppert và các ng nghip ca ông ã chng minh c rng rui gim cn có ánh sáng màu xanh phát hin ra t trng. Nhng các nhà nghiên cu vn còn phi thc hin cho c mt s liên kt dt khoát gia tính nhy cm i vi t trng và các cryptochrome.

làm c iu ó, h phi dùng nhng con rui gim ã có nhng t bin v gen có tác ng làm tê lit các cryptochrome. Bác s Reppert nói: “Và ri chúng tôi có th nêu câu hi: c ri, vì các gen này không còn hot ng c na, iu gì s xy cho kh nng cm nhn t trng? Chúng tôi tiên oán là kh nng này s bin mt, và qu tht là nó ã bin mt.”

Các loài chim di trú, ba ba, và các loài thú khác dùng t trng ca Trái t nh v và nh hng khi di chuyn cng có cryptochrome, mc dù chúng khác vi nhng cryptochrome c tìm thy trong ging rui gim.

Bác s Reppert nói rng thách thc k tip s là vic tìm hiu xem các cryptochrome ca các chng loi khác có óng mt vai trò tng t nh vai trò ca các cryptochrome ca ging rui gim trong vic cm nhn các t trng hay không. Sau ây vn là li ca Bác s Reppert: “Vi ging rui gim, chúng tôi tht s có c kh nng ly cryptochrome ca bt c loài vt nào và t nó vào c th ca các con rui gim nh mt gen chuyn tip, ri t câu hi: Trong con rui gim, cryptochrome này có hot ng c nh mt phân t nhy cm vi t trng hay không? Chúng tôi rt thích thú v tim nng này. “

Nhng phát hin ca Bác s Reppert ã c ng ti trên tp san khoa hc t nhiên Nature ca M.