Tại sao bạn rất khó đập được ruồi?

Một con ruồi bay qua đầu bạn và đậu gần đó, bạn cầm vỉ ruồi hoặc cuộn một cuốn tạp chí và tiếp cận một cách thận trọng - và bạn tấn công! Nhưng cho dù bạn có nhanh đến đâu, con ruồi bằng cách nào đó hầu như luôn thoát được. Làm thế nào loài ruồi có thể cất cánh và trốn thoát nhanh đến vậy? Bí quyết chính là "đôi cánh phụ" chuyên biệt của chúng.

Ruồi có nhiều khả năng thích nghi giúp chúng có tốc độ, khả năng cơ động và nhận thức cao hơn, khiến chúng rất giỏi trong việc phát hiện và né tránh. Bằng chứng mới cho thấy đôi cánh sau đã tiến hóa góp phần quan trọng giúp chúng cất cánh trong chớp mắt.

Ruồi nhà (tên khoa học: Musca domestica) thuộc bộ Diptera, chúng sở hữu đôi cánh phụ đã được tiến hóa thành cấu trúc giống hình que (sợi) với một núm ở cuối, được gọi là "haltere". Sự rung động của các sợi này giúp côn trùng ổn định cơ thể khi bay, bằng cách cảm nhận chuyển động cơ thể và truyền thông tin đến cánh.

Ruồi Calyptratae có đôi cánh phụ, được gọi là các "haltere",;giúp chúng cất cánh nhanh hơn và bay ổn định hơn

Các loài ruồi trong phân nhóm Diptera Calyptratae, bao gồm ruồi nhà, cũng rung chuyển các Haltere ngay cả khi chỉ cử động mà chưa bay. Do đó, các nhà nghiên cứu đã điều tra loài ruồi Calyptratae để xem liệu dao động của các sợi Haltere có phải do não bộ của ruồi điều khiển để phối hợp với chuyển động của cánh và cơ chân, giúp ruồi cất cánh nhanh hơn hay không.

Các chuyên gia đã sử dụng máy ảnh với tốc độ lên đến 3.000 khung hình / giây để ghi lại cảnh cất cánh của những con ruồi trong phòng thí nghiệm. Họ phát hiện ra rằng ruồi Calyptratae phóng mình nhanh hơn các loài ruồi khác khoảng 5 lần; Các lần cất cánh của chúng cần trung bình khoảng 0,007 giây (7 mili giây) với chỉ một nhịp đập cánh.

Các nhà nghiên cứu cho biết: "Không có loài Calyptratae nào có thời gian cất cánh dài hơn 14 mili giây [0,014 giây]". Trong khi những lần cất cánh của ruồi không thuộc họ Calyptratae kéo dài khoảng 0,039 giây (39 mili giây) và cần khoảng bốn nhịp đập cánh.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã loại bỏ các Haltere của những con ruồi. Kết quả là lũ ruồi Calyptratae mất nhiều thời gian hơn để bay lên không trung, trong khi ruồi không thuộc họ Calyptratae không có thay đổi gì về thời gian cất cánh. Sự ổn định trong quá trình cất cánh cũng bị ảnh hưởng khi loại bỏ các dây rung, nhưng chỉ ở ruồi Calyptratae. Cụ thể, chúng không thể bay được lâu và thường bị rơi rất nhanh sau khi bay lên.

Các nhà khoa học đã đi đến kết luận: "Việc sử dụng Haltere cho phép tăng tốc độ và độ ổn định cao hơn trong quá trình tẩu thoát nhanh - nhưng chỉ ở loài Calyptratae".

Các Haltere chỉ là một trong những vũ khí lẩn trốn của loài ruồi

Haltere không phải là vũ khí bí mật duy nhất trong kho vũ khí lẩn tránh của loài ruồi; khi một con ruồi đang bay, nó có thể thực hiện các thao tác mà một phi công máy bay chiến đấu phải ghen tị. Ví dụ, ruồi giấm có thể thay đổi hướng đi trong vòng chưa đầy 1/100 giây - nhanh hơn khoảng 50 lần tốc độ của một cái chớp mắt. Trong các thí nghiệm, các cánh đập với thời gian hoàn hảo tạo ra đủ lực để nhanh chóng giúp ruồi thoát khỏi kẻ săn mồi khi đang ở giữa không trung.

Không những thế, theo tạp chí Current Biology, ruồi cũng có tầm nhìn đặc biệt, giúp chúng lập kế hoạch nhảy khỏi mối đe dọa. Khoảng 200 mili giây trước khi cất cánh, ruồi giấm sẽ  sử dụng cảnh báo đầu vào bằng hình ảnh về mối nguy hiểm đang rình rập để điều chỉnh tư thế và xác định hướng sẽ phóng chúng đến nơi an toàn.

Trên thực tế, khả năng nhận thức được nâng cao của loài ruồi tạo ra đầu vào trực quan gấp sáu lần trong một giây so với con người.

Bộ não động vật nhận biết thời gian trôi qua bằng cách xử lý hình ảnh ở tốc độ được gọi là "flicker fusion rate" (FFT), một thuật ngữ mô tả lượng hình ảnh được thu vào não của chúng mỗi giây. Ông Roger Hardie, một giáo sư nổi tiếng về khoa học thần kinh tế bào tại Đại học Cambridge( Anh) đã cấy các điện cực vào cơ quan cảm thụ ánh sáng của mắt ruồi để đo FFT của chúng. Kết quả tính toán cho thấy tốc độ đó lên tới 400 lần mỗi giây, trong khi, FFT trung bình ở người chỉ là khoảng 60 lần/s. Điều này có nghĩa là chuyển động mà bạn cho là "bình thường" sẽ chỉ là chuyển động rất chậm đối với một con ruồi.

Tốc độ thu ảnh của mắt ruồi lên tới 400 lần/s, nhanh hơn rất nhiều so với con người (chỉ khoảng 60 lần/s)

Với tất cả những lợi thế tích hợp này, không có gì ngạc nhiên khi một con ruồi có thể thoát khỏi cú đập của bạn một cách dễ dàng. Michael Dickinson thuộc Viện Công nghệ California ở Pasadena tiết lộ rằng có một cách hiệu quả hơn là nhắm vào nơi mà con ruồi có khả năng sẽ bay đến, thay vì nơi nó đang đậu. Ông Dickinson nói: "Tốt nhất là không nên đập xuống vị trí đậu của con ruồi. Nhắm về phía trước một chút, nơi mà bạn đoán con ruồi sẽ nhảy tới."

Yen Kim theo Livescience