Bí ẩn hiện tượng hàng ngàn con đom đóm phát sáng đồng bộ

Hàng ngàn con đom đóm phát sáng đồng bộ đã tạo nên một bức tranh thiên nhiên “ngoạn mục’. Tuy nhiên, hiện nay các nhà khoa học vẫn chưa có nghiên cứu nào có thể giải thích được hiện tượng này.

Nếu đến thăm dãy Great Smokey tại Mỹ, bạn có thể bắt gặp hiện tượng “đom đóm phát sáng đồng bộ”.

Trong những tuần đầu tiên của tháng 6, du khách tham quan dãy núi Great Smokey nằm ở phía Đông Tennessee, Mỹ sẽ được chiêm ngưỡng một kì quan thiên nhiên hiếm có, đó là cảnh hàng ngàn các con đom đóm cùng phát sáng đồng thời như đèn trang trí Giáng Sinh treo lơ lửng trong không gian ban đêm.

Loài sinh vật có thể làm được điều này chính là Photinus carolinus, một trong số những loài đom đóm ít ỏi trên thế giới được biết đến với khả năng phát sáng đồng bộ của chúng chỉ trong vòng một phần 10 giây ngắn ngủi.

Đom đóm vốn là loài bọ cánh cứng sử dụng sự phát quang sinh học để phát sáng và thu hút bạn tình vào lúc xế chiều. Ánh sáng được tạo ra từ phần bụng dưới của chúng nơi các chất hóa học luciferin và enzim luciferase được tổng hợp và khi gặp các ion ma-giê (Mg) và oxy, ánh sáng sẽ xuất hiện.

Sự phát quang sinh học xảy ra nhờ một phản ứng hóa học nằm ở bụng dưới đom đóm.

Hiệu suất của “đèn” đom đóm rất cao: Hầu như 100% năng lượng được tạo ra từ phản ứng hóa học trên được chuyển hóa thành ánh sáng. Nếu làm phép so sánh, một bóng đèn sợi đốt chỉ chuyển hóa được 10% năng lượng thành ánh sáng, 90% còn lại thì biến thành nhiệt năng. Chính vì không tỏa ra nhiệt, ánh sáng được tạo ra bởi đom đóm được gọi là “nguồn sáng lạnh”.

Khác với đèn sợi đốt, đom đóm phát ra ánh sáng có hiệu suất cao và không tỏa nhiệt.

Ban đầu, người ta cho rằng đom đóm sử dụng ánh sáng lập lòe của mình để cảnh báo các con khác trong đàn biết sự hiện diện của kẻ thù và các mối nguy hiểm. Nhưng bây giờ, chúng ta biết rằng đom đóm phát sáng như vậy là để giao tiếp với bạn tình khi ve vãn.

Ở một số loài, con đực sẽ bay xung quanh và phát sáng theo một nhịp điệu nhất định để đòi được kết đôi, trong khi đó con cái sẽ nằm yên trên đất hoặc trên thân cây, bụi cỏ và tìm kiếm con đực tiềm năng. Khi nó chọn được một bạn tình, con cái sẽ phản ứng lại bằng nhịp điệu phát sáng riêng của nó.

Đối với các loài đom đóm khác, mọi thứ thật hỗn loạn vì mỗi con đực lại phát sáng theo một nhịp riêng, cố gắng hết sức để gây ấn tượng con cái. Còn với loài đom đóm phát sáng đồng bộ như Photinus carolinus, cách thức ve vãn của chúng lại có phần trật tự hơn. Tất cả các con đực dường như cùng nhau thỏa thuận để phát sáng cùng một lúc, với mỗi đợt phát sáng là một chuỗi 5 đến 8 đốm sáng ngắn, tiếp sau là một khoảng tối từ 8 đến 10 giây.

Để tránh lộn xộn, bằng cách nào đó loài đom đóm Photinus carolinus đã “bảo nhau” để phát sáng theo cùng một nhịp.

Các nhà nghiên cứu tin rằng đom đóm đồng bộ hóa nhịp phát sáng của mình để khiến con cái có thể nhận ra nhịp điệu của con đực dễ dàng hơn. Khi ấy, sự hỗn loạn về thị giác sẽ được giảm thiểu và giúp cả con đực lẫn con cái có thể tìm nhau dễ dàng hơn.

Marc Branham, nhà sinh vật học tại Đại học Florida giải thích: “Giống như khi bạn đang ở trong một sân vận động khổng lồ vậy. Nếu tất cả mọi người đều hò reo cùng một câu nói nhưng vào những thời điểm khác nhau, sẽ không nghe ra cái gì cả. Nhưng nếu tất cả nói cùng một lúc, bạn có thể nhận ra ai đang ở gần và ai đang ở xa”. Dù vậy, cơ chế đằng sau sự đồng bộ nhịp nhàng này là gì thì vẫn còn là một bí ẩn.

 

100 năm trước đây, các nhà khoa học thậm chí còn không tin việc phát sáng đồng bộ lại có thể xảy ra. Họ đã nghi ngờ sau khi nghe những người thám hiểm vùng Đông Nam Á thuật lại việc nhìn thấy đom đóm phát sáng đồng bộ. Trên thực tế, hiện tượng này diễn ra khá phổ biến dọc theo các bờ sông ở vùng rừng rậm phía Đông Nam Á ví dụ như Malaysia và Philippines, nơi đom đóm quanh năm tìm kiếm bạn tình. Ở bán cầu phía Tây, cụ thể là dãy núi Great Smoky, mùa giao phối lại khá ngắn ngủi và chỉ kéo dài khoảng 2 tuần một năm.

Đom đóm phát sáng đồng bộ còn có thể được nhìn thấy tại một số nơi khác trên nước Mỹ như Công viên Quốc gia Congaree ở phía Bắc Carolina, Rừng Quốc gia Allegheny ở Pennsylvania, Khu Quản lý Thiên nhiên hoang dã Oak Ridge ở Tennessee, và Cajon Bonito ở bang Arizona.

Theo afamily.vn