Những công nghệ độc đáo từ thiên nhiên

Vi khuẩn sử dụng mạng xã hội để sinh tồn

Trong khi trôi nổi quanh một sinh vật, các tế bào của vi khuẩn M.xanthus đã kết nối với nhau bằng cách sử dụng các màng nhầy theo chuỗi nhằm tạo ra một mạng xã hội vật chất. Bên cạnh việc sử dụng mạng này để tránh sự lùng bắt và đồng thời tiêu diệt các kẻ thù của vi khuẩn như khuẩn E. coli thì vi khuẩn còn lợi dụng mạng đặc biệt này dùng để "đặt bẫy" các con mồi như các phân tử protein (do mạng được cấu tạo từ những cơ quan hình cầu gọi là "Vesticle"). Ngạc nhiên hơn khi biết rằng nhiều vi khuẩn khác cũng giao tiếp với nhau theo cách này thì mạng lưới của vi khuẩn M.xanthus trở nên đặc biệt hơn bởi vì nó chỉ mở cửa cho các vi khuẩn M.xanthus khác (trong khi mạng lưới của các loại vi khuẩn khác thì mở cửa thông thương cho tất cả các vi khuẩn). Cũng giống như Facebook, mạng của vi khuẩn M. xanthus cũng được cài đặt chế độ bảo mật.

Côn trùng lòng đất sử dụng tín hiệu không dây để giao tiếp

Trong vương quốc động vật, chuyện cạnh tranh nguồn thức ăn diễn ra khá cam go và để đối phó với thực trạng này, một số loài côn trùng sống trong lòng đất đã phát triển ra một hệ thống thông tin liên lạc không dây, cho phép các loài côn trùng sống trên mặt đất biết rằng một số cây cối đã có chủ nhân. Sau khi chiếm hữu cây cối, các loài côn trùng lòng đất sẽ thay đổi thành phần hóa học của lá cây, khiến cho lá cây giải phóng ra môi trường những tín hiệu riêng, ngụ ý thông báo "đất này đã có chủ". Hệ thống này cũng hỗ trợ cho ong bắp cày ký sinh, khi loài vật này đẻ trứng của chúng bên trong nơi ở của côn trùng mặt đất và ong bắp cày cũng sẽ biết cách săn lùng thức ăn tại những nơi không hiện diện tín hiệu của côn trùng lòng đất.

Bọ cánh cứng Melanophila có tích hợp các cảm biến hồng ngoại

Tháng 8/1925, một vụ hỏa hoạn lớn đã bùng phát và tàn phá một kho chứa dầu ở Coalinga, California (Mỹ). Trong đống tro tàn, các nhà điều tra đã tìm thấy hàng trăm con bọ cánh cứng Melanophila (còn gọi là "bọ than"), kỳ lạ là con vật này không phải là cư dân trong khu vực. Những cuộc nghiên cứu về hiện tượng này sau đó đã kết luận rằng, những con bọ cánh cứng đã đổ xô đến đây từ một chân đồi ở Sierra Nevada, nằm cách nơi hỏa hoạn hơn 130km và chúng cũng đến từ vài khu rừng đã từng bị hỏa hoạn một số năm trước đó. Sự cố này là một minh họa sống động về những cảm biến hồng ngoại tuyệt vời mà loài bọ cánh cứng đã may mắn được thiên nhiên ban tặng quyền sở hữu. Lớp vỏ của loài bọ cánh cứng được tô điểm bởi hàng trăm, hàng ngàn hình cầu chứa đầy nước, đường kính xấp xỉ 0,02mm. Khi bức xạ hồng ngoại có trong không khí, nước trong các quả cầu này sẽ giãn rộng và làm thay đổi áp suất trong con bọ, khi chúng lần mò gần các đám cháy. Song tại sao loài bọ này lại được trang bị thứ công nghệ này? Rất đơn giản, vì chúng đẻ các ấu trùng ngay bên trong các cây tươi bị cháy.

Kiến thợ có lối hành xử như các giao thức internet

Giao thông internet được quản lý bởi một giao thức gọi là TCP (Giao thức kiểm soát truyền dẫn); việc chính của nó là nhằm ngăn ngừa sự tắc nghẽn giao thông internet, hiểu nôm na là nó sẽ giám sát tốc độ của các tín hiệu đặc biệt gọi là "ack" ("lời cảm ơn") nhận được. Những tín hiệu cực nhanh này có sẵn trên mạng và vì thế TCP sẽ làm gia tăng tốc độ của các dữ liệu được phát đi. Tuy nhiên, nếu "ack" phản hồi từ từ thì TCP sẽ giảm dần tốc độ của dữ liệu được gửi đi. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng, khi tìm kiếm thức ăn, kiến thợ có cách hành xử cũng tương tự như giao thức TCP. Đàn kiến sẽ giám sát tốc độ của các kiến thợ: Nếu kiến thợ nhanh chóng mang thức ăn về, điều đó chỉ rằng ngoài kia có nhiều thức ăn, cho phép những con kiến thợ khác ra khỏi tổ để cùng phụ giúp. Tuy nhiên, nếu kiến thợ về trễ, đàn kiến sẽ hiểu rằng ngoài kia, thức ăn không có nhiều và sẽ không phát tín hiệu cho các kiến khác ra ổ để tha thức ăn.

Ong bắp cày được trang bị ra-đa và tạo ra điện mặt trời

Ong bắp cày sống ký sinh trên gỗ là một sinh vật rất đáng sợ. Những con vật này thường đẻ trứng trong thân cây, nhánh cây và những phần khác của cây cối. Vì thế để tìm ra ấu trùng, ong bắp cày đã phát triển một dạng biến thể của thiết bị ra đa xâm nhập mặt đất (GPR). Bằng cách sử dụng đôi ăng-ten, chúng sẽ kiểm tra vỏ cây rất kỹ lưỡng, gửi một xung điện vào lớp gỗ bên trong. Khi xung điện chạm tới đâu sẽ gửi trả lại các tín hiệu vừa nhận được tại cơ quan thu nhận sóng siêu âm được cấu tạo ngay chân của ong, tại đây hình thành ra một tấm bản đồ ngầm trong lớp gỗ của cây. Thực vậy, ra đa này rất nhạy cảm, chúng có thể đón nhận tín hiệu phản hồi đối với những vật không hề di chuyển. Sau khi định vị được ấu trùng trong gỗ, con ong sẽ khoan thai khoan sâu vào gỗ, thụ tinh cho ấu trùng. Vòng tuần hoàn của chu trình sống lại bắt đầu.

Đối với các nhà khoa học, ong bắp cày phương Đông là một bí ẩn. Không giống như ong bắp cày và ong thường, khi nhiệt độ ngoài trời nóng nực, loài ong này tỏ ra hoạt động rất tích cực, trái ngược với quan niệm cho rằng khi nhiệt độ ngoài trời nóng nhất, loài vật sẽ rúc vào đâu đó để bảo tồn năng lượng và thân nhiệt ổn định cho cơ thể. Thông qua phân tích sinh học về loài ong bắp cày phương Đông, các nhà khoa học tại Đại học Tel Aviv (Israel) đã khám phá ra rằng những vệt sọc màu nâu trên thân con ong đóng vai trò bẫy ánh sáng và khúc xạ nó thành 2 chùm tia sáng đặc biệt, kế đó ánh sáng sẽ đi xuyên qua một chuỗi chỗ lõm trong các vệt sọc vàng và hòa lẫn với các sắc tố Xanthopterin tự nhiên để tạo ra dòng điện. Ong bắp cày có thể tự biến bức xạ mặt trời thành điện năng, chúng cũng ứng dụng điện trong đào hang. Phức tạp hơn, ong bắp cày còn sử dụng nguồn điện năng tự tạo này để vận hành một máy bơm nhiệt ngay bên trong cơ thể nó như một chiếc máy điều hòa không khí, cho phép nó hoạt động liên tục dưới ánh nắng gay gắt của mặt trời mà vẫn không cảm thấy bị bỏng rát.
khoahoc.com.vn