Kiến bạc Sahara: Tồn tại trong vùng đất nóng nhất thế giới nhờ ‘bộ khiên’ đặc biệt

Sở hữu lớp lông giống như bộ áo giáp độc đáo bên ngoài cơ thể, những chú kiến bạc Sahara có thể sống ung dung tại vùng đất khắc nghiệt nhất hành tinh mà chẳng cần quan tâm rằng bản thân sẽ gặp vấn đề liên quan đến sức khỏe. 

Sahara là một trong những vùng đất cằn cỗi và khắc nghiệt nhất trên thế giới. Với cái nóng như thiêu đốt, nhiệt độ ban ngày có thể lên đến 50^oC cùng lượng mưa trong năm vô cùng thấp khiến hệ động – thực vật ở nơi này vô cùng nghèo nàn. 

Tuy khắc nghiệt đến vậy nhưng Sahara cũng không thiếu những sinh vật đặc biệt và một trong số đó là loài kiến bạc Sahara. Đặc điểm nổi bật làm nên sự khác thường của loài côn trùng này là khả năng kiếm ăn dưới cái nắng như thiêu đốt trên sa mạc. 

Những con kiến ra khỏi tổ vào khoảng thời gian nóng nhất trong ngày, khi nhiệt độ vượt quá 50^oC, nhặt nhạnh xác của những động vật chết vì nóng. Bằng cách giới hạn các hoạt động tìm kiếm thức ăn vào khoảng thời gian nóng nhất trong ngày, những con kiến giảm thiểu khả năng đối mặt với các loài săn mồi.

Các nhà nghiên cứu từ lâu đã tự hỏi làm thế nào những loài côn trùng nhỏ này có thể tồn tại trong những điều kiện nhiệt độ cực cao và căng thẳng như vậy? Và giờ đây thắc mắc này đã được giải mã.

Sở dĩ kiến bạc Sahara có được khả năng phi thường này là nhờ sở hữu bộ lông bóng bẩy – thứ có thể gây ra phản xạ nội toàn (phản xạ hoàn toàn) ánh sáng như một lăng kính. Các sợi lông trên lưng chịu trách nhiệm về màu sắc của chúng, màu sắc đó là bạc, vậy nên chúng được gọi với cái tên “kiến bạc Sahara”. 

Nanfang Yu, Phó Giáo sư Vật lý ứng dụng tại Columbia Engineering, và các cộng sự từ Đại học Zurich và Đại học Washington đã phát hiện ra cấu trúc đặc biệt này trên cơ thể của kiến bạc Sahara. 

Sử dụng kính hiển vi nguyên tử, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các sợi lông bao phủ trên cơ thể kiến có hình dạng độc đáo với mặt cắt hình tam giác cắt ngang, hai bề mặt hướng ra ngoài của những sợi lông có các đường vân cực nhỏ chạy dọc theo chiều dài sợi lông, còn mặt hướng vào trong thì nhẵn. Cấu tạo này có 2 chức năng:

• Thứ nhất nó giúp lông kiến có khả năng phản chiếu bức xạ mặt trời trong vùng quang phổ thấy được và cận hồng ngoại.
• Thứ hai, nó giúp kiến bạc tản bớt lượng nhiệt mà cơ thể chúng hấp thụ từ môi trường. Trong khi đó, phần phía dưới không có lông của cơ thể kiến bạc phản chiếu bức xạ trung hồng ngoại phát ra từ nền cát của sa mạc.

Giáo sư Yu cho biết:

“Đây là một phát hiện đáng chú ý về quá trình phát triển để thích nghi của các thuộc tính vật lý nhằm thực hiện một nhiệm vụ sinh lý và đảm bảo sự tồn tại, trong trường hợp này là để giúp kiến bạc Sahara không bị quá nóng.

Đã có nhiều công trình nghiên cứu về quang học vật lý của các hệ sống trong phạm vi tử ngoại và khả kiến của quang phổ, sự hiểu biết của chúng ta về vai trò của ánh sáng hồng ngoại trong cuộc sống của chúng còn rất sơ đẳng.”

Bộ khiên chống nhiệt của kiến bạc Sahara giúp chúng giữ nhiệt độ cơ thể luôn ở dưới 53,6°C, là mức tối đa chúng có thể chịu được. Hiệu ứng gương cho phép loài kiến này làm bóng màu bạc của nó, có lợi cho việc ngụy trang, hỗ trợ trong thông tin liên lạc và làm giảm sự hấp thụ nhiệt từ ánh sáng, giúp chúng khỏi bị thiêu đốt.

Lấy nguồn cảm hứng từ sinh vật nhỏ bé này, các nhà nghiên cứu đang cố gắng tạo ra lớp vỏ bọc đặc biệt với chức năng làm mát thụ động, tức tự làm mát mà không cần quạt hoặc những thiết bị khác.

Sơn Tùng