Loài mối tự phát nổ để bảo vệ tổ

Những con mối cảm tử tiến hóa một cơ chế tự vệ độc đáo, đó là mang balô chứa đầy chất độc lỏng, có thể kích hoạt để phát nổ và đầu độc kẻ thù trong quá trình đó. Giờ đây, các nhà khoa học khám phá bí ẩn về cách chúng mang theo chiếc balô chết chóc này bên mình và kích nổ khi cần, Live Science hôm 3/9 đưa tin.

Một con mối Neocapritermes taracua. (Ảnh: Aleš Buček).

Năm 2012, giới nghiên cứu phát hiện mối thợ Neocapritermes taracua lớn tuổi trang bị balô có đốm màu xanh phát nổ khi chúng bị đe dọa. Mối thợ N. taracua có một tuyến đặc biệt ở bụng tiết dần enzyme laccase BP76 màu xanh vào túi trên lưng. Khi chúng già đi, những con mối tích lũy balô đựng tinh thể màu xanh chứa đồng đó. Khi bị đe dọa, mối thợ cọ xát cơ thể, trộn enzyme với chất tiết trong tuyến nước bọt của chúng. Kết quả là một chất lỏng dính, giàu hợp chất benzoquinone cực độc có thể làm tê liệt hoặc giết chết động vật săn mồi.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu băn khoăn BP76 có thể duy trì trạng thái rắn khi lưu trữ trên lưng mối bằng cách nào, đồng thời sẵn sàng phản ứng ngay tức thì khi cọ xát. Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Structure khám phá bí ẩn đó bằng cách cung cấp cấu trúc tinh thể độ phân giải cao đầu tiên của enzyme này. Cấu trúc 3 chiều của enzyme hé lộ BP76 có cơ chế ổn định hóa đa dạng, theo trưởng nhóm nghiên cứu Jana Škerlová ở Viện hóa học và sinh hóa học hữu cơ thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Czech. Enzyme được gập gọn giúp nó không bị thoái hóa theo thời gian. Một lớp bảo vệ khác đến từ phân tử đường gắn liền với protein, hình thành lá chắn bảo vệ giúp ổn định hóa cấu trúc.

Một trong những đặc điểm thú vị hơn cả của BP76 là liên kết hóa học mạnh khác thường giữa hai axit amin, lysine và cysteine, gần điểm hoạt động của enzyme. Liên kết này không chỉ phổ biến ở các enzyme mà còn đóng vai trò chủ chốt giúp duy trì cấu trúc của BP76, đặc biệt khi enzyme được lưu trữ ở thể rắn trên lưng mối. Liên kết đóng vai trò như một cơ cấu khóa, đảm bảo enzyme có thể duy trì hình dáng và hoạt động đầy đủ, sẵn sàng triển khai ngay lập tức khi mối cần bảo vệ tổ.

Khả năng lưu trữ và tích lũy enzyme một cách ổn định khi mối già đi có ý nghĩa quan trọng đối với bảo vệ tổ. Nghiên cứu trước đây nêu giả thuyết do xương hàm của mối mòn đi theo thời gian, mối lớn tuổi có thể không kiếm ăn hoặc duy trì tổ hiệu quả như mối trẻ tuổi. Với balô phát nổ, những con mối già chuyên cung cấp biện pháp chí mạng cuối cùng nhằm giữ tổ an toàn.