Phát hiện tính chất nửa lỏng nửa rắn của giun cuộn

Loài giun xoắn với nhau thành một cuộn nhưng tất cả đều có thể di chuyển cùng lúc, thể hiện lưỡng tính rắn - lỏng tùy thuộc vào hoàn cảnh nó gặp. Ảnh: National Geographic Image Collection/Alamy Stock photo.

Một con giun bình thường dĩ nhiên đặc và chắc như bất kỳ động vật sống nào khác. Nhưng một khối giun đen thủy sinh California, dù quấn vào nhau, vẫn chảy tuột qua ống giống như chất lỏng vậy. Các thí nghiệm với bề mặt cứng và nhiệt độ lại cho thấy cuộn giun rối này có đặc tính của cả chất lỏng lẫn chất rắn, trích báo cáo vào ngày 5 tháng 1 tại buổi họp thường niên của Hiệp hội Kết hợp và So sánh sinh học (SICB).

Bhamla, nhà vật lý sinh học tại Học viện Công nghệ Georgia ở Atlanta, cho biết, những con giun có thể cuộn vào nhau chặt đến nỗi chúng trở thành một vật rắn: khi được thả xuống từ một độ cao nhỏ trên bề mặt cứng, cuộn giun sẽ rơi phịch xuống thay vì bắn tóe ra thành các cá thể riêng lẻ.

Video quay cảnh thí nghiệm của ông cho thấy: trong một bể nước, khi tăng nhiệt ở 1 điểm, các cuộn giun đen (Lumbriculus variegatus) bắt đầu phân rã khi một số tự di chuyển ra xa, trong khi những con khác - vẫn quấn vào nhau - từ từ bơi đến vị trí gần nhất có nhiệt độ thấp hơn. Việc hạ nhiệt độ nước sẽ khiến chúng tiếp tục cuộn lại thành một khối rắn chắc.

Phát hiện này có thể giúp thúc đẩy nghiên cứu vật lý sinh học, Bhamla cho biết. Không giống như một số hành vi nhóm nổi tiếng ở các loài động vật khác, chẳng hạn như chim bay hoặc cá bơi theo luồng, những con giun trong cuộn đẩy lẫn nhau tạo lực cho cả tập thể di chuyển cùng một lúc. Quá trình tiếp xúc này đặt ra một số câu hỏi quan trọng về sinh lý học: làm thế nào mà những cá thể mềm kết hợp lại được với nhau như là một thực thể sống đơn nhất?

Giun đen California không phải là loài giun duy nhất biết cách kết hợp với nhau. Bắc Carolina năm 2009 đã phát hiện các mảng màu hồng ngọ nguậy trong cống, lúc đầu bị nhầm tưởng là sinh vật ngoài hành tinh. Người ta cũng ghi nhận các búi giun mắc kẹt trên đường nhựa do nước ở đây bay hơi nhanh hơn.

Những con giun quấn lại thành cuộn sẽ có cơ hội thoát chết cao hơn khi bị đưa ra khỏi môi trường nước, theo nhà nghiên cứu Yasemin Ozkan-Aydin, Học viện Công nghệ Georgia. Trong các thí nghiệm phơi giun đen, một cá thể sẽ chết sau chừng một tiếng đồng hồ, tuy nhiên khi một ngàn con giun quấn vào nhau thành cuộn, khoảng 20 phần trăm trong số chúng vẫn sống sau 18 tiếng.

Nhà sinh vật học Colleen Unsworth thuộc Đại học Akron ở Ohio đặt câu hỏi: liệu có dấu hiệu nào cho thấy vai trò chuyên biệt trong một cuộn giun, giống như những con kiến ​​đóng vai trò là mỏ neo khi đàn kiến xây dựng cầu sống?

Các cá thể trong một tổ kiến có thể tự lắp ráp thành một chiếc bè cứu sinh khi gặp lũ lụt.

Kiến lửa cũng có thể liên kết lại với nhau như một vật liệu sống. Sự kết hợp này bẫy đủ không khí để một đàn kiến tự chuyển thành bè cứu sinh , và trôi đi an toàn trong các trận lũ lụt. Nhà nghiên cứu David Hu lưu ý rằng chúng, giống như những cuộn giun, thể hiện đặc tính của cả chất rắn lẫn chất lỏng. Các phân tích độ nhớt cho thấy thả một đồng xu vào một "công trình" kiến ra kết quả giống như thả vào một cốc sữa chua.

Tùng Anh/Dân Trí

Theo Sciencenews.org