 |
| Nhện vỏ cây Darwin. Ảnh: Matjaž Gregorič. |
Năm 2010, một nhóm các nhà sinh vật học quốc tế tìm thấy những chiếc mạng nhện lớn nhất thế giới ở Madagascar. Tác giả chiếc mạng được miêu tả vào đúng dịp kỷ niệm 150 năm ngày phát hành cuốn sách Nguồn gốc các loài của Charles Darwin, vì thế chúng được đặt tên là nhện vỏ cây Darwin (Caerostris darwini).
Theo BBC, mỗi chiếc mạng của nhện vỏ cây Darwin có thể bắc ngang một con sông rộng 25 m. Tuy nhiên, loài nhện này chưa từng được biết đến trước đó.
Để tạo nên chiếc mạng, nhện cái bắn một sợi tơ kéo dài liên tục từ một bên bờ sông. Luồng không khí sẽ thổi sợi tơ sang bên kia bờ sông và tạo nên một chiếc cầu. Tại chính giữa chiếc cầu đặc biệt này, nhện vỏ cây Darwin sẽ tạo nên một chiếc mạng tròn dạng xoắn ốc có đường kính lên tới gần 3m.
Kích thước đồ sộ của chiếc mạng khiến người ta dễ tưởng tượng kẻ tạo ra nó phải là một loài nhện khổng lồ, nhưng sự thực là nhện vỏ cây Darwin không to như vậy.
"Nhện vỏ cây Darwin cái có chiều ngang thân khoảng 1,5 cm và nặng 0,5 g, trong khi nhện đực nhỏ hơn nhiều với trọng lượng chưa đến 1/10 con cái", Matjaž Gregorič thuộc Học viện Khoa học và Nghệ thuật Slovenia ở Ljubljana, cho biết.
 |
| Nhện phóng tơ bắc cầu qua sông. Ảnh: Matjaž Gregorič. |
"Tại sao những chiếc mạng nhện lại có kích thước lớn đến vậy là câu hỏi thú vị, nhưng chúng tôi vẫn chưa tìm ra lời giải," Gregorič nói.
Gregorič và đồng nghiệp tiến hành nghiên cứu mối quan hệ tiến hóa giữa các loài nhện để tìm hiểu vấn đề trên.
"Tơ của nhện Caerostris dường như dai hơn tơ của các loài nhện khác và hành vi tạo mạng nhện của loài này cũng khá đặc biệt," Gregorič giải thích. Mạng của nhện Nephila dày đặc nhưng tơ của chúng không bền. Trong khi đó, Caerostris tạo ra chiếc mạng thưa bằng sợi tơ rất dai.
Cả hai kỹ thuật trên giúp tạo nên những chiếc mạng bắt mồi chắc chắn. Nhờ đặt mạng ngay phía trên sông, nhện vỏ cây Darwin có thể bắt hàng chục con chuồn chuồn, phù du và nhiều loại côn trùng giàu năng lượng khác sống trên mặt nước.
"Chúng tôi giả thuyết rằng sự kết hợp này thể hiện khả năng làm chủ môi trường sống riêng biệt của loài nhện. Các loài nhện khác không sử dụng cột khí phía trên mặt nước, vậy nên có lẽ kích thước mạng nhện và đặc điểm chất liệu tơ có liên hệ mật thiết đến khả năng thích nghi với môi trường sống", Gregorič nhận xét.
 |
| Độ dai của mạng nhện Darwin giúp mạng không bị đứt khi con mồi quẫy đạp. Ảnh: Matjaž Gregorič. |
Nhằm kiểm nghiệm giả thuyết trên, các nhà sinh vật học nghiên cứu nhiều loài nhện và tơ của chúng. Để xem xét tính chất của tơ, một cỗ máy nắm hai đầu sợi tơ và chầm chậm kéo sang hai bên cho đến khi sợi tơ đứt, theo mô tả của Gregorič.
Bằng phương pháp này, họ phát hiện ra rằng tơ nhện còn mạnh hơn thép. Nó cũng được coi là vật liệu sinh học dai nhất được biết đến từ trước tới nay.
Độ dai và độ bền là hai khái niệm khác biệt. Vật liệu bền chịu được áp lực còn vật liệu dai có tính co giãn , nghĩa là chúng có thể hấp thụ nhiều năng lượng hơn trước khi bị đứt. Điều này rất quan trọng đối với mạng nhện vì mỗi sợi tơ phải chịu được tác động và chuyển động quẫy đạp của con mồi mà không ảnh hưởng đến phần còn lại của toàn bộ cấu trúc.
Sự kết hợp của độ bền và độ dai chính là thứ các kĩ sư đang tìm kiếm nhằm tạo nên các vật liệu mới, từ áo giáp đến lưới đánh cá. Các nhà khoa học đang hướng đến tạo ra "loại sợi tương lai " từ tơ nhện và mục tiêu của họ là cho ra đời sản phẩm có đặc tính giống chiếc mạng của nhện vỏ cây Darwin.
Ngọc Anh
