Nam thanh niên tự nguyện làm mồi cho 100 con muỗi đói thi nhau hút máu

Tình nguyện làm mồi nhử cho đàn muỗi đói

"4 phút là quá lâu".

Đó là dòng tin nhắn của anh Chris Zuo - sinh viên trường đại học của Viện Công nghệ Georgia (Mỹ) gửi cho Giáo sư David Hu. Cùng theo đó, nam thanh niên gửi kèm theo bức ảnh chi chít nốt muỗi đốt trên làn da trần. Đây không phải là hậu quả của một chuyến cắm trại bị muỗi đốt. Nam thanh niên này đã tình nguyện đứng trong phòng thí nghiệm suốt 4 phút - nơi có cả trăm con muỗi đói lao vào hút máu.

Ban đầu Chris mặc bộ đồ lưới. Nhưng sau khi chứng kiến các vết đốt, các chuyên gia cho rằng phải thay đổi. Nam thanh niên được chuyển sang mặc quần áo dài tay đã giặt bằng chất tẩy không mùi, đeo găng tay và khẩu trang. Khi được bảo vệ hoàn toàn, Chris chỉ cần đứng yên trong khi muỗi vây quanh.

Đây đều là những con muỗi trong phòng thí nghiệm không mang mầm bệnh. Chúng có nguồn gốc từ bang Georgia (Mỹ). Cuộc thí nghiệm nhằm kiểm tra hành vi của loài côn trùng gây hại này với con người.

Muỗi được xem là loài động vật nguy hiểm nhất thế giới. Các bệnh do chúng lây truyền, từ sốt rét đến sốt xuất huyết, gây ra hơn 700.000 ca tử vong mỗi năm.

Mỗi năm, thế giới chi khoảng 22 tỷ USD cho hàng tỷ lít thuốc diệt côn trùng, hàng triệu tấn hóa chất diệt ấu trùng và hàng triệu màn tẩm thuốc. Tất cả chỉ để chống lại một loài côn trùng nhỏ chỉ có khoảng 200.000 nơron thần kinh.

Tuy vậy, con người vẫn đang thua cuộc trước loài muỗi. Chúng đang tiến hóa để thích nghi với môi trường đô thị và lan truyền bệnh nhanh hơn trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Điều đáng kinh ngạc là, làm thế nào một sinh vật đơn giản như vậy lại có thể dễ dàng tìm ra con người?

Các nhà khoa học biết rằng, muỗi có thị lực rất kém và phụ thuộc chủ yếu vào tín hiệu hóa học để định hướng. Tuy nhiên, hiểu được yếu tố thu hút muỗi vẫn chưa đủ để dự đoán hành vi của chúng.

Đó là lý do Chris Zhou bước vào phòng thí nghiệm muỗi với sự hy sinh của mình. Bằng cách theo dõi đường bay của hàng trăm con muỗi xung quanh nam thanh niên, các nhà nghiên cứu hy vọng xác định cách chúng tiến tới mục tiêu tấn công con người thế nào. Hiểu được phản ứng của muỗi trước con người là bước đầu tiên để kiểm soát chúng.

Trong số 3.500 loài muỗi, có hơn 100 loài được xếp vào nhóm “ưa người” tức là ưu tiên hút máu người. Một số loài thậm chí có thể tìm ra một người đang đứng giữa cả đàn gia súc chỉ để hút máu người.

Đây là điều không hề đơn giản bởi muỗi là loài bay yếu. Chúng sẽ ngừng bay khi gặp gió nhẹ. Trong điều kiện yên tĩnh, chúng sử dụng bộ não nhỏ bé để lần theo nhiệt độ cơ thể, độ ẩm và mùi do con người phát ra theo chiều gió.

Đặc biệt, khí CO₂ - sản phẩm của quá trình hô hấp - có sức hấp dẫn lớn. Muỗi có thể phát hiện CO₂ từ khoảng cách tới 9m ngay cả khi nồng độ chỉ ở mức rất thấp.

Thị lực của muỗi không giúp ích nhiều trong việc săn mồi. Mỗi mắt của chúng có hàng trăm thấu kính nhỏ tạo ra hình ảnh mờ và dạng pixel (điểm ảnh). Do giới hạn vật lý, chúng chỉ có thể nhận ra con người ở khoảng cách vài mét. Thậm chí chúng không phân biệt được người với một cái cây nhỏ. Vì vậy, chúng thường kiểm tra mọi vật thể tối màu.

Việc nghiên cứu chuyển động của muỗi gặp một thách thức lớn. Phần lớn hành vi của chúng mang tính ngẫu nhiên. Khi bay trong phòng trống, muỗi liên tục thay đổi tốc độ và hướng một cách khó đoán. Vì vậy, nhóm nghiên cứu cần thu thập một lượng lớn dữ liệu để loại bỏ các thông số gây nhiễu.

Vào những năm 1980, các nhà khoa học từng thực hiện nghiên cứu bằng cách cởi đồ và đập những con muỗi đậu lên cơ thể. Phương pháp này giúp loại bỏ các yếu tố gây nhiễu như màu sắc quần áo.

Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Mỹ (CDC) đã cung cấp một hệ thống camera đặc biệt có thể theo dõi đồng thời hàng trăm côn trùng đang bay. Chỉ trong vài giờ, Chris và một nghiên cứu sinh khác đã thu thập được lượng dữ liệu lớn hơn tất cả những gì từng được ghi nhận trước đó. 

Sau đó, nhóm nghiên cứu tiếp tục thay thế con người bằng mồi giả. Đó là một quả cầu xốp màu đen kết hợp với nguồn CO₂. Suốt thời gian này, Chris ghi lại cảnh muỗi bay quanh mô hình trước khi thu gom chúng bằng máy hút.

Giải mã hành vi của loài muỗi

Nhóm nghiên cứu đã xây dựng mô hình dựa trên tốc độ, vị trí và hướng bay của muỗi. Dữ liệu lên tới 20 triệu điểm được đưa ra để xây dựng mô hình hành vi.

Kết quả cho thấy, tín hiệu thị giác khiến muỗi bay lướt qua mục tiêu. CO₂ khiến chúng giảm tốc và quay lại kiểm tra.

Khi kết hợp cả hai yếu tố, muỗi có xu hướng bay vòng quanh với tốc độ cao.

Khi áp dụng mô hình này cho con người, kết quả dự đoán khá chính xác. Nhóm nghiên cứu xác định được “vùng nguy hiểm” của con người - nơi muỗi có khả năng bay quanh và đốt cao hơn.

Từ kết quả dự đoán hành vi của muỗi, những nghiên cứu này có thể giúp tạo ra các phương pháp hiệu quả để bắt hoặc xua đuổi muỗi và áp dụng trong cuộc sống đời thường.

Các chuyên gia cũng hy vọng, nghiên cứu này sẽ cung cấp công cụ chính xác hơn để thiết kế phương pháp bắt muỗi hoặc ngăn chặn chúng trong tương lai.