Kiến cắt lá ở châu Mỹ cắt lá cây mang về tổ không phải để ăn, mà để làm phân bón cho những vườn nấm dưới lòng đất; chính nấm mới là thức ăn của cả đàn. Các nhà khoa học ước tính nhóm kiến trồng nấm bắt đầu "làm nông" từ khoảng 50 đến 60 triệu năm trước, sớm hơn con người hàng chục triệu năm. Mối ở châu Phi và châu Á, kể cả ở Việt Nam, cũng có nghề trồng nấm riêng, và món nấm mối mọc sau những cơn mưa đầu mùa chính là nấm chui lên từ vườn của chúng.
Nông nghiệp của côn trùng không chỉ là gieo và hái. Có chọn giống, có làm cỏ, có xử lý rác thải, có cả "thuốc trừ nấm hại" do vi khuẩn sống trên người kiến sản xuất. Bài này đi qua những gì khoa học đã biết, kèm vài ví dụ gần gũi ở Việt Nam.
Một ngày ở trang trại kiến cắt lá
Kiến cắt lá thuộc hai chi Atta và Acromyrmex, sống ở vùng nhiệt đới Trung và Nam Mỹ. Một tổ lớn có thể chứa hàng triệu con kiến. Công việc trong tổ chia thành dây chuyền rõ ràng:
- Cắt lá. Những con kiến thợ cỡ trung dùng hàm cắt lá thành miếng hình bán nguyệt, rồi vác về tổ, có khi đi hàng trăm mét. Miếng lá nặng gấp nhiều lần cơ thể chúng.
- Hộ tống. Những con kiến tí hon thường ngồi trên miếng lá đang được vác. Các nhà khoa học cho rằng chúng canh chừng một loài ruồi nhỏ chuyên đẻ trứng vào đầu kiến, đồng thời làm sạch mặt lá.
- Sơ chế. Trong tổ, kiến nhỏ hơn cắt lá thành mảnh vụn, nhai nát thành bột, bón thêm chất thải của chính chúng làm phân.
- Gieo nấm. Kiến gắn những sợi nấm nhỏ lên lớp lá nghiền. Nấm phát triển thành một khối xốp như bọt biển, gọi là vườn nấm.
- Thu hoạch. Nấm tạo ra những đầu sợi phình to giàu dinh dưỡng. Kiến hái chúng để ăn và nuôi ấu trùng.
- Đổ rác. Phần lá đã cạn dinh dưỡng và nấm chết được nhóm kiến chuyên đổ rác mang tới khoang rác riêng, nằm xa vườn. Kiến làm việc ở bãi rác hầu như không quay lại vườn nấm, giảm nguy cơ mang mầm bệnh vào.
Loài nấm mà kiến cắt lá trồng đã được thuần hoá đến mức không còn sống tự do ngoài tự nhiên, giống như cây ngô không thể tự mọc hoang nếu thiếu người trồng. Kiến và nấm phụ thuộc hoàn toàn vào nhau.
Thuốc kháng sinh trên lưng kiến
Như mọi nhà nông, kiến cũng phải chống dịch bệnh. Vườn nấm của chúng bị đe doạ bởi một loại nấm ký sinh có tên Escovopsis, có thể xâm nhập và tàn phá cả vườn. Đây là câu hỏi từng làm các nhà khoa học bối rối: vì sao những vườn nấm trồng độc canh, một giống duy nhất, lại không bị dịch bệnh xoá sổ thường xuyên.
Năm 1999, nhà sinh học Cameron Currie và cộng sự công bố một phát hiện quan trọng: trên bề mặt cơ thể nhiều loài kiến trồng nấm có một lớp phấn trắng, thực chất là vi khuẩn thuộc nhóm xạ khuẩn. Những vi khuẩn này tiết ra chất kháng nấm ức chế Escovopsis. Kiến mang vi khuẩn trên mình, nuôi chúng bằng các tuyến đặc biệt, và dùng chúng như một loại thuốc trừ bệnh sống.
Xạ khuẩn cũng chính là nhóm vi sinh vật mà con người đã khai thác để làm ra nhiều thuốc kháng sinh, như streptomycin. Vì vậy, các nhà nghiên cứu hiện vẫn tìm hiểu vi khuẩn trên kiến với hy vọng phát hiện hợp chất kháng nấm mới. Bên cạnh đó, kiến còn tự tay nhổ bỏ phần nấm bị nhiễm, tách riêng như người làm vườn nhổ cỏ dại.
Kiến chúa mang theo hạt giống khi lập tổ mới
Một vườn nấm mới không tự nhiên xuất hiện. Khi đến mùa sinh sản, kiến chúa non bay ra khỏi tổ mẹ để giao phối. Trước khi đi, nó ngậm một nhúm sợi nấm nhỏ trong một túi đặc biệt ở khoang miệng. Sau khi giao phối, kiến chúa rụng cánh, đào một hang nhỏ dưới đất và nhả nhúm nấm ra để gieo vườn đầu tiên.
Trong những tuần đầu, kiến chúa một mình chăm vườn, bón cho nấm bằng chất thải của chính mình, đẻ những quả trứng đầu tiên. Khi lứa kiến thợ đầu ra đời, chúng tiếp quản việc đi cắt lá. Từ một con kiến chúa và một nhúm nấm, sau vài năm có thể hình thành một tổ khổng lồ.
Ở Brazil, các nhà khoa học từng đổ xi măng vào một tổ kiến cắt lá bỏ hoang rồi đào lên để nghiên cứu cấu trúc. Họ thấy một mạng lưới hầm và khoang rất lớn, với rất nhiều tấn đất đã được kiến đào ra, có hệ thống thông gió giúp không khí lưu chuyển và giữ nhiệt độ, độ ẩm ổn định cho vườn nấm. Hình ảnh khối xi măng khổng lồ với các khoang như những căn phòng thường được dùng để minh hoạ cho "thành phố của kiến".
Từ vườn nấm nhỏ tới trang trại khổng lồ
Không phải mọi loài kiến trồng nấm đều sống trong những tổ hàng triệu con. Nhóm kiến trồng nấm gồm khoảng hơn 200 loài, phần lớn sống thành những đàn nhỏ chỉ vài chục tới vài trăm con, trồng nấm trên xác thực vật vụn, xác côn trùng hay phân sâu bọ nhặt được, chứ không cắt lá tươi. Những loài này được coi là giữ lối "nông nghiệp nguyên thuỷ" gần giống tổ tiên.
Theo các phân tích di truyền, kiến cắt lá là nhánh xuất hiện muộn hơn nhiều trong lịch sử nhóm này. Chúng đạt tới thứ mà các nhà khoa học hay ví như "nông nghiệp công nghiệp": dùng lá tươi làm nguyên liệu, có các tầng lớp kiến thợ với kích thước khác nhau chuyên từng việc, quy mô tổ khổng lồ, và nấm đã được thuần hoá hoàn toàn.
Lịch sử này giống một cách đáng ngạc nhiên với nông nghiệp loài người: bắt đầu từ thu hái nhỏ lẻ, dần chuyển sang thuần hoá giống, chuyên môn hoá lao động và mở rộng quy mô. Khác biệt là ở kiến, quá trình đó diễn ra qua chọn lọc tự nhiên trong hàng chục triệu năm, không phải qua học hỏi và truyền dạy như con người.
Mối trồng nấm và món nấm mối Việt Nam
Mối không phải là kiến, chúng gần với gián hơn, nhưng một nhóm mối cũng làm nông nghiệp độc lập. Phân họ mối Macrotermitinae ở châu Phi và châu Á trồng nấm thuộc chi Termitomyces, bắt đầu từ khoảng 30 triệu năm trước theo các ước tính dựa trên phân tích di truyền.
Cách làm khác với kiến: mối ăn gỗ, lá khô, cỏ, nhưng tiêu hoá chưa hết. Chúng thải ra những viên phân còn nhiều chất xơ, xếp thành những tầng xốp như tổ ong gọi là lược nấm bên trong tổ. Nấm mọc trên lược, phân giải phần chất xơ khó tiêu, và mối ăn cả nấm lẫn phần lược đã được nấm "tiêu hoá trước". Nhờ vậy mối khai thác được nguồn thức ăn mà một mình chúng không xử lý nổi.
Phần lớn thời gian nấm sống dưới dạng sợi trong tổ. Nhưng khi những cơn mưa lớn đầu mùa làm đất ẩm và ấm, nấm Termitomyces mọc lên thành tai nấm, đâm xuyên qua đất ngay phía trên tổ mối. Đó là nấm mối, đặc sản được người dân nhiều vùng ở Việt Nam đi hái mỗi mùa mưa. Vì loại nấm này gắn chặt với tổ mối, việc trồng nấm mối nhân tạo rất khó, nên nấm mối vẫn chủ yếu là sản vật hái ngoài tự nhiên.
Các kiểu "làm nông" của côn trùng
Ngoài trồng nấm, một số loài côn trùng còn có những kiểu quan hệ giống chăn nuôi hay thuê nhân công. Bảng dưới tóm tắt các ví dụ đã được nghiên cứu nhiều:
| Côn trùng | Làm gì | Được gì |
|---|---|---|
| Kiến cắt lá (châu Mỹ) | Trồng nấm trên lá cắt về | Thức ăn cho cả đàn từ nấm |
| Mối Macrotermitinae (châu Phi, châu Á) | Trồng nấm Termitomyces trên lược phân | Tiêu hoá được gỗ, cỏ khô |
| Bọ cánh cứng ambrosia | Khoét đường hầm trong gỗ, mang theo nấm gieo vào | Ăn nấm mọc trong hầm |
| Nhiều loài kiến | Bảo vệ rệp, rầy khỏi kẻ thù | Uống dịch ngọt rệp tiết ra, giống "chăn bò lấy sữa" |
| Kiến vàng (kiến vống) | Làm tổ trên cây, săn sâu bọ | Thức ăn; nông dân được bảo vệ cây trồng |
Hàng cuối là ví dụ về quan hệ giữa côn trùng và chính con người. Dùng kiến vàng bảo vệ vườn cam quýt là kinh nghiệm được ghi chép từ rất sớm ở Trung Quốc, và nhiều nhà vườn ở Đồng bằng sông Cửu Long vẫn nuôi kiến vàng, bắc cầu tre giữa các cây để kiến đi lại, giúp giảm sâu hại mà ít dùng thuốc.
Hiểu nhầm hay gặp
"Kiến cắt lá ăn lá cây." Không. Kiến trưởng thành chủ yếu uống nhựa cây từ vết cắt để lấy năng lượng, còn lá là nguyên liệu nuôi nấm. Ấu trùng ăn chủ yếu là nấm.
"Mối là một loại kiến trắng." Mối và kiến chỉ giống nhau ở lối sống xã hội. Về họ hàng, mối gần với gián, còn kiến gần với ong. Tên gọi "kiến trắng" trong một số ngôn ngữ là cách gọi dân gian.
"Nấm mối có thể trồng như nấm rơm." Đến nay việc trồng Termitomyces mà không có mối vẫn chưa thành công ở quy mô phổ biến, vì nấm cần môi trường đặc biệt bên trong tổ. Những sản phẩm quảng cáo là "nấm mối trồng" nên được xem lại cẩn thận.
"Côn trùng làm nông là do bản năng nên không có gì đặc biệt." Bản năng hay không, kết quả là những hệ thống nông nghiệp đã tồn tại hàng chục triệu năm với độc canh, kiểm soát dịch bệnh, quản lý chất thải. Các nhà nông học vẫn tìm cảm hứng từ cách kiến giữ vườn nấm không bị dịch bệnh xoá sổ.
Câu hỏi thường gặp
Ở Việt Nam có kiến cắt lá không?
Không. Kiến cắt lá thuộc các chi Atta và Acromyrmex chỉ phân bố tự nhiên ở châu Mỹ, từ miền nam nước Mỹ tới Argentina. Ở Việt Nam có nhiều loài kiến khác, có loài cũng chăm sóc rệp, có kiến vàng săn sâu, nhưng không có loài trồng nấm trên lá như vậy.
Hái nấm mối có làm hại tổ mối không?
Hái phần tai nấm mọc trên mặt đất thường không phá tổ, vì vườn nấm chính nằm sâu bên dưới. Nhưng đào bới tổ để tìm nấm có thể làm hỏng cả tổ và làm mùa sau không còn nấm. Người hái lâu năm thường chỉ cắt phần trên mặt đất.
Kiến cắt lá có gây hại cho nông nghiệp không?
Ở châu Mỹ, kiến cắt lá được coi là một trong những loài gây hại lớn với cây trồng như cam, cà phê, cây rừng trồng, vì một tổ lớn có thể cắt trụi lá nhiều cây trong thời gian ngắn. Nhưng trong rừng tự nhiên, chúng giúp đảo trộn đất và tuần hoàn dinh dưỡng.
Nấm mối có độc không?
Nấm Termitomyces ăn được, nhưng người hái phải phân biệt chắc chắn vì có những loài nấm độc mọc gần đó, trông hơi giống. Mỗi năm vẫn có những vụ ngộ độc do ăn nhầm nấm hoang dã. Không chắc chắn thì không hái, không ăn.
Vì sao kiến không bị chính loài nấm mình trồng làm hại?
Nấm của kiến cắt lá đã tiến hoá cùng kiến hàng triệu năm và mất khả năng sống độc lập. Lợi ích của nấm gắn liền với sự phát triển của đàn kiến, nên những dòng nấm gây hại cho kiến không tồn tại lâu được trong vườn.
Ngoài côn trùng, có loài động vật nào khác làm nông không?
Có vài ví dụ thú vị. Một số loài cá thia ở rạn san hô chăm sóc những thảm tảo riêng, xua đuổi loài khác và nhổ bỏ tảo không mong muốn. Một số loài ốc biển cắn vào cỏ biển để nấm mọc trên vết thương rồi ăn nấm.