Vì sao loài gián đeo bám con người ở khắp mọi nơi?

Gián Đức phát triển mạnh trong các tòa nhà trên khắp thế giới. Chúng là một trong những loài gián phổ biến nhất, gây rắc rối cho mọi người. Nhưng trong tự nhiên, chúng không được tìm thấy ở đâu cả.

Cho đến tận bây giờ, loài vật đô thị gây hại này phát triển và sinh sống ngay nơi ở của chúng ta như thế nào vẫn chưa được biết rõ.

Theo Evans, Phó Giáo sư Côn trùng học Ứng dụng, Đại học Tây Úc và Qian Tang, nhà nghiên cứu về Sinh học Tiến hóa, Đại học Harvard đã đã sử dụng trình tự DNA để nghiên cứu loài gián Đức (Blattella germanica) và truy tìm nguồn gốc của nó từ phía đông Ấn Độ và Bangladesh.

Đó là một câu chuyện hấp dẫn về cách con người tạo điều kiện cho sự tiến hóa và lây lan của một trong những loài gây hại đáng ghét nhất.

Một bí ẩn của gián Đức

Sự chú ý bắt đầu xuất hiện khi gián Đức được phát hiện tại các cửa hàng thực phẩm của quân đội trong Chiến tranh Bảy năm (1756–63). Cả hai phe đều tưởng loài gián đến từ đối thủ và đặt tên cho loài gián này theo nguồn gốc mà họ ngộ nhận. Lính Nga gọi nó là "gián Phổ", trong khi lính Anh và Phổ gọi nó là "gián Nga".

Sau đó vào năm 1767, nhà sinh vật học người Thụy Điển Carl Linnaeus đã phân loại và đặt tên cho loài này (Blatta germanica). Blatta là tiếng Latin có nghĩa là "tránh ánh sáng" và germanica vì các mẫu vật được ông thu thập ở Đức.

Về sau, giới khoa học đã phát hiện ra các loài liên quan có giải phẫu tương tự ở châu Phi và châu Á. Họ đưa ra nhiều giả thuyết khác nhau rằng loài gián Đức có thể đã tiến hóa lần đầu tiên ở châu Phi hoặc châu Á, trước khi thống trị thế giới. Nhưng họ không có cách nào để kiểm tra giả thuyết của mình cho đến hôm nay, khi con người có trong tay vũ khí mới là giải mã trình tự gien.

Giải mã trình tự gien

Theo Evans và Qian Tang đã lấy mẫu DNA từ 281 con gián ở 17 quốc gia trên thế giới. Sau đó, họ so sánh trình tự DNA của một vùng di truyền cụ thể.

Khi so sánh gián Đức với các loài tương tự ở châu Á, họ tìm thấy sự trùng khớp. Trình tự DNA của gián Đức gần giống với trình tự của gián Blattella asahinai ở Vịnh Bengal. Hơn 80% mẫu gián Đức trùng khớp hoàn hảo trong khi 20% còn lại hầu như không khác nhau.

Điều này có nghĩa là hai loài này đã tách ra khỏi nhau chỉ 2.100 năm trước – một chớp mắt trong hành trình tiến hóa.

Từ Vịnh Bengal đến khắp thế giới

Theo Evans và Qian Tang cho rằng Blattella asahinai đã thích nghi với việc sống bên cạnh con người sau khi người nông dân phát quang, dẹp sạch môi trường sống tự nhiên của chúng.

Vì vậy, tổ tiên của loài Blattella asahinai đã chuyển từ các cánh đồng ở Ấn Độ vào các tòa nhà và trở nên thích nghi với cuộc sống cạnh con người. Nhưng sau đó chúng lan rộng khắp thế giới bằng cách nào?

Để trả lời câu hỏi này, Theo Evans và Qian Tang đã phân tích một bộ trình tự DNA khác từ bộ gen của loài gián.Lần này họ nghiên cứu các trình tự DNA được gọi là SNP (đa hình đơn nucleotide). Sử dụng các mẫu được thu thập từ 17 quốc gia trên sáu lục địa, Theo Evans và Qian Tang có thể tìm ra cách loài gián Đức lan truyền từ quê hương của chúng ra toàn thế giới.

Làn sóng di cư đầu tiên xuất hiện từ Vịnh Bengal khoảng 1.200 năm trước và di chuyển về phía tây. Có khả năng những con gián đã bám vào xe của các thương nhân và quân đội thuộc các đế chế Hồi giáo Umayyad và Abbasid khi họ mở rộng lãnh thổ.

Làn sóng tiếp theo di chuyển về phía đông khoảng 390 năm trước, thâm nhập vào Indonesia. Chúng có thể đã bám vào tàu của các công ty thương mại châu Âu, chẳng hạn như Công ty Đông Ấn Anh hoặc Công ty Đông Ấn Hà Lan. Một số công ty như vậy đã giao dịch khắp Đông Nam Á và quay trở lại châu Âu từ đầu thế kỷ 17.

Nghiên cứu của hai nhà khoa học cho thấy gián Đức đã đến châu Âu khoảng 270 năm trước, phù hợp với các ghi chép lịch sử từ Chiến tranh Bảy năm.

Gián Đức sau đó lan từ châu Âu đến phần còn lại của thế giới khoảng 120 năm trước. Sự mở rộng toàn cầu này phù hợp với các ghi chép lịch sử ở nhiều quốc gia khác nhau khi họ lần đầu nhìn thấy loài mới này.

Theo Evans và Qian Tang tin rằng thương mại toàn cầu đã tạo điều kiện cho sự lây lan này vì các nhóm gián có quan hệ họ hàng gần gũi hơn được tìm thấy ở các quốc gia có liên kết văn hóa, thay vì các quốc gia chỉ đơn giản là gần nhau về mặt địa lý. Để củng cố lập luận này, hai nhà khoa học đã tìm thấy một sự mở rộng khác ở châu Á – về phía đông bắc vào Trung Quốc và Hàn Quốc – khoảng 170 năm trước.

Khi tàu hơi nước thay thế thuyền buồm, gián được vận chuyển nhanh hơn. Thời gian hành trình ngắn hơn có nghĩa là chúng có nhiều khả năng sống sót khi đến nơi mới và phát triển.

Sau đó, những cải tiến của con người về nhà ở, chẳng hạn như xây dựng hệ thống ống nước và hệ thống sưởi trong nhà, đã tạo ra điều kiện thuận lợi để gián tồn tại và phát triển trong các tòa nhà trên khắp thế giới.

Cuộc chạy đua vũ khí để đối phó gián

Tất nhiên, con người không thích gián nên sự sống sót của những loài gây hại này phụ thuộc vào khả năng ẩn nấp của chúng.

Gián Đức tiến hóa để trở thành loài sống về đêm (như tên gọi của chúng) và tránh những không gian mở. Nó đã ngừng bay nhưng vẫn giữ được đôi cánh.

Những con gián này nổi tiếng với khả năng tiến hóa nhanh chóng để kháng lại nhiều loại thuốc xịt diệt côn trùng. Sự kháng thuốc có thể xuất hiện chỉ trong vòng một vài năm. Điều này tạo thách thức trong việc tìm kiếm hoạt chất mới hiệu quả.

Bả gián rẻ và hiệu quả khi được giới thiệu vào những năm 1980. Nhưng chúng nhanh chóng trở nên kém hiệu quả hơn đối với gián Đức. Đó là vì mồi sử dụng đường để dụ gián. Những con gián thích vị ngọt đã bị tiêu diệt, trong khi những con thích vị khác vẫn sống sót và sinh sản.

Khi phát triển các chiến lược mới để kiểm soát gián Đức, Theo Evans và Qian Tang cho rằng cần xem xét cách chúng có thể tiến hóa để trốn tránh sự tấn công. Nếu hiểu được sự kháng cự xuất hiện như thế nào thì chúng ta mới có thể tìm ra những cách tốt hơn để đối phó chúng.

Suy cho cùng, loài gián Đức sẽ tiếp tục tiến hóa và thích nghi để tồn tại, vì vậy cuộc chạy đua vũ trang giữa loài người chúng ta và loài gián sẽ còn tiếp diễn trong nhiều năm tới.