Đồng tiến hóa: Mối & Trùng roi

CÙNG NHAU TIẾN HÓA

          Loạt bài này tôi xin giới thiệu về Đồng tiến hóa (ĐTH Co-evolution). ĐTH là khi có 2 hay nhiều loài ảnh hưởng đến sự TH của nhau. ĐTH xảy ra khi những loài khác nhau có những mối quan hệ sinh thái gần gũi như:

1. Những loài cộng sinh.
2. Vật ăn thịt/con mồi và kí sinh/vật chủ
3. Những loài cạnh tranh.

       Đầu tiên ta nói về lệ thuộc  hay còn gọi là cộng sinh bắt buộc.  CS là khi 2 hay nhiều loài sinh vật sống chung và làm lợi cho nhau. CS gồm CS không bắt buộc (anh và tôi hợp tác đôi bên cùng có lợi thì tốt, không thì thôi lỡ có lỗ anh ráng mà chịu :P như hải quì với ốc mượn hồn) và cộng sinh bắt buộc (không có nhau là thà chết đi còn hơn - Mà muốn sống cũng không được). Trong bài này tôi sẽ đề cập đến VD đầu tiên đó là mối và trùng roi sống trong ruột mối.

I/Cộng sinh:

A.Mối & Trùng roi:

           Mối nhai rồi nuốt gỗ, nhưng mối không tiêu hóa gỗ được. Gỗ vào dạ dày mối rồi mấy anh bạn nhỏ trong ruột chúng mới là kẻ tiêu hóa gỗ. Hơn nữa, những tên này không thể sống thiếu mối mà mối cũng không thể sống thiếu chúng, vậy ai TH trước?

           Đó là một câu hỏi rất hay. Khi biết rằng đây là mối quan hệ cộng sinh, và sự hỗ trợ qua lại giữa những SV này chặt chẽ đến nỗi nếu tách chúng ra sẽ là bức tử, ta đã có một lỗ hổng trong hiểu biết về TH cần phải lấp đầy; con nào TH trước đây khi không có con này thì con kia sẽ chết? Câu trả lời là chúng cùng TH một lúc. Có nghĩa là, chúng đã luôn TH cùng nhau, là không có con nào bị bỏ lại khi con kia đang TH. Tuy nhiên tổ tiên của chúng có thể sống độc lập.

Mối bên cạnh 1 ruột mối

          Những SV đơn bào trong cơ thể mối phá vỡ thành xen-lu-lô của gỗ là những con trùng roi thuộc 2 chi nhất định – Các chi Trichonympha và Personympha. Nòi giống trùng roi đã TH và tồn tại từ rất lâu trước khi có bất cứ loài côn trùng nào sống trên TĐ. Nhưng những SV đơn bào kể trên chưa xuất hiện đến khi có mối, thật ra chúng đã TH cùng một lúc với mối, hay ĐTH.

          Rất có thể tổ tiên của mối không chỉ ăn gỗ vào thời đại của chúng. Như bất cứ loài côn trùng nào cùng thời trong cùng chi, trước đây và bây giờ, chúng xuất thân là loài ăn thực vật và luôn luôn ăn những phần ăn được của cây cối. Có lẽ có những lúc chúng ăn nhầm hoặc ăn tạm một số gỗ nhưng hẳn không phải khẩu phần ăn chính của chúng.

          Lũ sinh vật đơn bào này ăn các vật liệu từ cây và nếu chúng ăn luôn cả gỗ do mang đột biến có khả năng tạo ra enzyme tiêu hóa xen-lu-lô thì đến lúc đó nếu tổ tiên của mối nuốt những sinh vật đơn bào này vào trong lúc chúng ăn cây cỏ, thì chúng sẽ có thêm khả năng tiêu hóa những mảnh gỗ ăn nhầm.

        Không có gì lạ khi SV đơn bào sống trong những SV khác lớn hơn. Đôi khi chúng trở thành SV hội sinh (lợi mình không hại người), kí sinh (lợi mình hại người) và cộng sinh (lợi mình lợi người). Tùy theo tiến triển di truyền qua các thế hệ mà mối quan hệ nào sẽ xảy ra.

       Trong trường hợp của mối, nếu SV đơn bào đó có thể sống trong ruột mối mà không bị tổn thương (điều này một lần nữa cũng không có gì lạ), chúng có thể tạo ra lợi ích cho con côn trùng vật chủ của chúng bằng cách hỗ trợ tiêu hóa gỗ cho nó, trong khi những con khác thì không được như thế. Vậy, điều này sẽ làm cho con vật có lợi thế về năng lượng vượt trội so với những con khác, cho phép nó sinh sản nhiều hơn và để lại nhiều gen hơn cho các thế hệ tiếp theo.

        Mối truyền sinh vật trong ruột chúng cho con cháu ngay trong giai đoạn ấu trùng, bằng cách truyền nước bọt có chứa trùng roi qua đường miệng. Hành động này cũng góp phần vào sự ĐTH của mối và trùng roi.

       Cuối cùng, mối quan hệ “cổ truyền”, không bắt buộc này trở thành bắt buộc, khi tổ tiên mối bắt đầu ăn riêng chỉ có gỗ -- một nguồn thức ăn không dùng được đối với những con vật khác, nay chúng “một mình một chợ”. Điều này gắn kết chúng với các bạn đơn bào của mình thêm khắn khít. Biến động di truyền (sự cô lập một quần thể nhỏ từ quần thể ban đầu) cũng có lẽ đã đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra loài mối chỉ ăn gỗ.

Michael Rozatoru và Dana Krempels

Tham khảo:
http://termiteexterminationforbeginners.blogspot.com/2011/05/termite-evolution.html
http://en.allexperts.com/q/Evolution-3839/Termite-evolution-first.htm
Do TS Dana Krempels hiện đang giảng dạy môn Tiến hóa và Đa dạng sinh học, Di truyền học, Động- Thực vật học tại ĐH Miami