Trong các cuộc tấn công quá nhanh không thể nhìn thấy bằng mắt thường, ấu trùng thủy sinh săn mồi, dài khoảng 0,75 inch (2 cm), phóng đầu về phía nạn nhân như những chiếc lao nhỏ, đoạn phim tốc độ cao tiết lộ.
Trong một cuộc điều tra kéo dài hàng thập kỷ, các nhà khoa học đã quay được cảnh ấu trùng ở ba loài muỗi khi chúng tiêu thụ con mồi. Các phát hiện, được công bố ngày 4 tháng 10 trên tạp chí Annals of the Entomological Society of America, tiết lộ rằng hai trong số những loài đó – Toxorhynchites amboinensis và Psorophora ciliata – có thể phóng đầu để bắt lấy bữa ăn mục tiêu trong khoảng 15 mili giây. Và trong một bước ngoặt bất ngờ, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc săn mồi nhanh chóng cũng xảy ra ở Sabethes cyaneus , một loài muỗi trong đó ấu trùng chủ yếu là những con vật ăn lọc thụ động.
Robert Hancock, một giáo sư tại Khoa Sinh học tại Đại học Metropolitan State University of Denver, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Chúng đang sử dụng ống xi phông của mình để tóm lấy ấu trùng con mồi và kéo chúng vào miệng đang há hốc. “Đó là một trong những điều kỳ diệu nhất. Tôi không thể tin được điều này; đây là những khoảnh khắc tuyệt vời “.”
Hancock lần đầu tiên quan sát thấy khả năng săn mồi chớp nhoáng này nhiều thập kỷ trước trong một lớp côn trùng học y tế mà anh ấy tham dự khi còn là sinh viên tốt nghiệp dưới sự đồng tác giả của nghiên cứu viên Woody Foster, hiện là giáo sư danh dự tại Khoa Tiến hóa, Sinh thái và Sinh vật học tại Đại học Bang Ohio ở Columbus. Trong lớp học đó, khi ấu trùng T. amboinensis phản ứng với con mồi, học sinh sẽ được quan sát ấu trùng dưới kính hiển vi.
“Tất cả chúng tôi đều nhìn thấy một vệt mờ; sau đó chúng tôi nhìn thấy một ấu trùng bị bắt được xúc vào miệng của một kẻ săn mồi. Đó là tất cả những gì chúng tôi thấy”, Hancock nói với Live Science. Bước tiếp theo, mất hơn 20 năm để nhận ra, là tìm hiểu xem những kẻ săn mồi đang làm gì và chúng đang làm như thế nào.
Hancock và các đồng tác giả của ông đã bắt đầu quay phim thí nghiệm với T. amboinensis và P. ciliata vào những năm 1990, sử dụng hệ thống quang học nhanh nhất hiện có. Đó là một máy ảnh phim 16 mm được thiết kế cho quân đội Mỹ để theo dõi tên lửa. Sau khi các tác giả nghiên cứu điều chỉnh máy ảnh để quay phim qua kính hiển vi, họ giữ ấu trùng con mồi bằng nhíp của thợ kim hoàn để bắt những kẻ săn mồi, cuối cùng ghi lại cảnh của ấu trùng ở tốc độ 340 khung hình / giây (fps).
Hầu hết thời gian, “những kẻ săn mồi sẽ cử động cơ thể một chút khi con mồi tiến vào môi trường của chúng”, điều này sẽ báo hiệu cho các nhà nghiên cứu rằng đã đến lúc bấm nút trên máy quay phim, Hancock nói.
“Cúi người và vặn đầu”
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng ấu trùng phóng đầu bằng cách sử dụng lực đẩy từ áp lực bụng tích tụ, và những chùm lông nhỏ như bàn chải xung quanh đầu của chúng lan rộng ra như những chiếc quạt thành “sự sắp xếp giống như cái rổ” giúp cuốn con mồi về phía bộ hàm có răng và nhọn của động vật ăn thịt.
Theo nghiên cứu, P. ciliata “thường tấn công theo kiểu hướng thẳng về phía trước (trục-tuyến tính)”, trong khi các cuộc tấn công của T. amboinensis “thường liên quan đến cả việc ưỡn người và vặn đầu.”
“Tất cả các nhà khoa học đều hào hứng với những khám phá của họ, nhưng loại khoa học này – những khám phá trực quan – là rất đặc biệt,” Hancock nói.
Nhưng ấu trùng T. amboinensis và P. ciliata mới thực sự là những kẻ săn mồi tích cực. Các nhà khoa học tự hỏi liệu các loài kết hợp săn mồi với ăn lọc có thể sử dụng các phương pháp tương tự hay không. Sau khi nguồn kinh phí cạn kiệt, dự án đã bị trì hoãn cho đến năm 2020, khi các nhà nghiên cứu cuối cùng có thể xem xét lại câu hỏi đó. Lần này, họ sử dụng một máy quay video độ nét cao có khả năng quay tới 4.352 khung hình / giây, trong đó họ ghi lại cảnh ấu trùng S. cyaneus thực hiện hành vi săn mồi của mình.
Hành động săn mồi mà chúng nhìn thấy, trong đó ấu trùng dùng đuôi để cuốn con mồi nhanh chóng vào miệng chờ đợi của chúng, trước đây cũng chưa được biết đến; Giống như những cuộc tấn công bằng đầu, săn mồi bằng những cú quét đuôi mất khoảng 15 mili giây từ đầu đến cuối và rất “ngoạn mục”, Hancock nói. Theo nghiên cứu, một khi S. cyaneus siết chặt nạn nhân của nó, các hàm của ấu trùng sẽ “mở ra và đóng lại để những chiếc răng cưa của chúng xé nát con mồi”.
Các nghiên cứu trong tương lai có thể khám phá mức độ phổ biến của hoạt động săn bằng đầu và quét đuôi đối với dòng muỗi. Nhà nghiên cứu sẽ cố gắng quay phim nhiều loài nhất có thể, vì sẽ có rất nhiều câu chuyện bạn chưa biết về những loài nhỏ bé này.