Loài nhện nguy hiểm nhất thế giới có thể tự điều chỉnh nọc độc

Một con nhện mạng phễu ở công viên quốc gia Border Ranges. Ảnh: David Wilson.

Science Alert thông tin nọc độc của nhện mạng phễu là những hỗn hợp phức tạp, có nhiều ứng dụng tiềm năng như thuốc trừ sâu tự nhiên và dược phẩm. Ngoài ra, chất kháng nọc độc của nhện mạng phễu còn được sử dụng để điều trị vết cắn chết người do chính chúng gây ra.

Do đó, hiểu được cách nhện mạng phễu tạo ra những hỗn hợp này sẽ hỗ trợ việc vắt và sử dụng nọc độc hiệu quả hơn, đồng thời giúp các nhà khoa học tìm ra chức năng nọc độc của chúng.

Nhà sinh vật học Linda Hernández Duran ở Đại học James Cook (Australia) thông tin nhện mạng phễu có nọc độc phức tạp nhất trong thế giới tự nhiên và được đánh giá cao về phương pháp trị liệu, thuốc trừ sâu sinh học có khả năng ẩn chứa trong các phân tử nọc độc của chúng. Biết thêm về cách chúng được sản xuất là một bước để mở khóa những tiềm năng này.

Tìm yếu tố liên quan đến thành phần nọc độc

Nhện mạng phễu Australia nổi tiếng là loài nguy hiểm nhất trên thế giới. Theo thống kê, 30-40 người bị cắn mỗi năm, nhưng chỉ nhện mạng phễu Sydney đực mới giết người. Thế giới không ghi nhận trường hợp tử vong nào kể từ khi thuốc giải nọc độc được công bố vào năm 1981.

Tuy nhiên, những nghiên cứu trước đây lại không xem xét hành vi, thể chất, môi trường sống của nhện. Vì vậy, bà Duran cùng các đồng nghiệp bắt đầu tìm hiểu về những điều này.

Họ thu thập mẫu vật của 4 loài nhện mạng phễu Australia là Border Ranges (Hadronyche valida), Darling Downs (Hadronyche infensa), loài nhện sống ở phía đông nam Australia (Hadronyche cerberea) và nhện mạng phễu Sydney (Atrax robustus).

Các bài kiểm tra đánh giá hành vi tụ tập, phòng thủ, leo trèo của nhện mạng phễu trong 3 bối cảnh khác nhau.

Đầu tiên là hành vi săn mồi của chúng. Các nhà khoa học đã bắt chước bằng cách thổi những luồng không khí hoặc dùng nhíp chọc vào các con nhện.

Bối cảnh thứ hai là khi chúng đi chơi với một con nhện khác cùng loài. Bối cảnh thứ ba là khi chúng khám phá một lãnh thổ mới.

Trong các thử nghiệm này, nhóm nghiên cứu đã lập bản đồ hành vi và đo nhịp tim của nhện bằng máy theo dõi laser để thiết lập giá trị đại diện cho tốc độ trao đổi chất của chúng. Sau đó, họ thu thập nọc độc, phân tích bằng máy quang phổ khối.

Kết quả nghiên cứu cho thấy 3/4 loài nhện mạng phễu Australia dường như không có mối liên hệ nào giữa hành vi, nhịp tim và thành phần nọc độc. Tuy nhiên, các nhà khoa học nhận ra sự khác biệt đối với loài nhện Border Ranges. Nhịp tim của nó cao hơn và khả năng phòng thủ dường như có liên quan đến thành phần nọc độc khác nhau.

Việc 3 loài khác không chứng minh được mối liên hệ giống nhau giữa thành phần nọc độc và các yếu tố vật lý cho thấy mối liên hệ này có thể là đặc trưng của từng loài.

Bà Duran đã dành nhiều thời gian để nghiên cứu về nhện mạng phễu. Ảnh: James Cook University.

Sản xuất nọc độc đi cùng với quá trình trao đổi chất

Nghiên cứu của bà Duran và các đồng nghiệp đã tìm ra một manh mối là việc sản xuất nọc độc và hành vi hung hãn trong lúc nhện cáu kỉnh đều có "chi phí" trao đổi chất.

Cụ thể, theo quan sát của nhóm nghiên cứu, nhện mạng phễu có thể đánh đổi hành vi để bù đắp cho những điều này, tăng tốc độ trao đổi chất để tạo ra nọc độc và giảm chuyển động khi bị đe dọa. Các chiến lược khác có thể liên quan đến việc điều chỉnh số lần cắn, điều chỉnh lượng nọc độc và thể hiện sự hung hãn mà không cần triển khai vết cắn có độc.

Kết quả này có thể góp phần cho việc sản xuất chất kháng nọc độc và nghiên cứu các thành phần hoạt tính sinh học được tìm thấy trong độc của nhện mạng phễu.

"Lần đầu tiên chúng tôi chỉ ra cách các thành phần nọc độc có liên quan đến các biến số hành vi, sinh lý cụ thể và chứng minh rằng các mối quan hệ này phụ thuộc vào bối cảnh. Chúng tôi đã thu được một số hiểu biết có giá trị để khám phá và hiểu thêm về vai trò sinh thái của nọc độc", bà Hernández Duran nói.