Gián khó đập vì nó cảm nhận được luồng gió nhỏ từ bàn tay hay chiếc dép đang tới qua những sợi lông li ti ở đuôi, rồi quay người bỏ chạy chỉ sau vài chục phần nghìn giây. Gián Mỹ — loài gián to hay gặp trong cống và bếp — chạy được khoảng 1,5 mét mỗi giây, lách qua khe hở chỉ vài milimét và lật người xuống mặt dưới bậc cửa trong nháy mắt. Chính những khả năng này đã truyền cảm hứng cho nhiều robot cứu hộ.
Bộ "radar gió" ở đuôi
Cuối bụng gián có hai phần phụ nhỏ gọi là lông đuôi (cerci). Trên đó phủ hàng trăm sợi lông cảm giác cực nhạy, mỗi sợi chỉ lay theo một số hướng nhất định. Khi một vật lớn lao tới — bàn tay, chiếc dép, cái lưỡi của con cóc — nó đẩy một luồng không khí đi trước. Luồng gió nhỏ đó làm các sợi lông lay động.
Từ thập niên 1970–1980, nhà thần kinh học Jeffrey Camhi và các đồng nghiệp đã nghiên cứu kỹ mạch thần kinh này. Tín hiệu từ lông đuôi chạy theo một số tế bào thần kinh khổng lồ dọc bụng lên phía trước, đủ nhanh để kích hoạt cú quay người trước khi vật đe doạ chạm tới. Vì mỗi sợi lông nhạy theo hướng riêng, gián còn "biết" gió đến từ phía nào, nên nó thường quay lưng lại hướng nguy hiểm rồi mới chạy.
Ngoài lông đuôi, gián còn dùng râu dài để dò vật cản phía trước và hai bên khi chạy, giúp nó bám theo mép tường trong bóng tối.
Nhanh tới mức nào
Năm 1991, Robert Full và Michael Tu ở Đại học California, Berkeley đo tốc độ gián Mỹ trên máy chạy và đường chạy: khoảng 1,5 mét mỗi giây, tương đương khoảng 50 lần chiều dài thân mỗi giây. Quy ra tỉ lệ cơ thể, đó là tốc độ mà không vận động viên nào sánh nổi.
Khi chạy hết tốc lực, gián có thể nâng phần thân trước lên và chạy chủ yếu bằng hai chân sau, gần giống kiểu chạy hai chân. Ở tốc độ thấp, nó dùng dáng đi "ba chân": luôn có ba chân chạm đất tạo thành một tam giác vững — hai chân một bên và chân giữa bên kia.
Lách qua khe hẹp và chịu lực ép
Năm 2016, Kaushik Jayaram và Robert Full công bố trên PNAS một nghiên cứu cho gián Mỹ chui qua khe hẹp dần. Gián cao khoảng 12 mm khi đứng bình thường có thể ép dẹp người để chui qua khe chỉ khoảng 3 mm — cỡ độ dày hai đồng xu xếp chồng — trong chưa tới một giây. Nó còn tiếp tục chạy được khi bị ép trong khe thấp, và lớp vỏ chịu được lực đè gấp hàng trăm lần trọng lượng cơ thể mà không bị thương.
Từ kết quả đó, nhóm nghiên cứu chế tạo một robot nhỏ có vỏ gấp được, đặt tên CRAM, với ý tưởng một ngày nào đó dùng loại robot như vậy chui vào đống đổ nát sau động đất để tìm người.
Cú lật xuống mặt dưới bậc cửa
Ai từng đuổi gián tới mép bàn sẽ thấy nó biến mất. Năm 2012, một nhóm ở Berkeley công bố quay video tốc độ cao: khi chạy tới mép một bậc, gián dùng móng ở chân sau bám vào mép, rồi đu người lật ngược xuống mặt dưới như con lắc, tiếp tục chạy ở mặt dưới. Tắc kè cũng có kỹ thuật tương tự. Với mắt người, con vật như biến mất.
| Kỹ năng | Cách làm | Nghiên cứu tiêu biểu |
|---|---|---|
| Phát hiện nguy hiểm | Lông đuôi cảm nhận luồng gió, biết hướng | Camhi và cộng sự, từ thập niên 1970–1980 |
| Chạy nhanh | Khoảng 1,5 m/giây, có lúc chạy bằng hai chân sau | Full và Tu, 1991 |
| Chui khe hẹp | Ép thân cao 12 mm xuống khoảng 3 mm | Jayaram và Full, PNAS 2016 |
| Biến mất khỏi mép bậc | Bám móng chân sau, đu lật xuống mặt dưới | Nhóm Berkeley, 2012 |
Sống trong khe: thoát thân từ trước khi bị đuổi
Kỹ năng thoát thân tốt nhất của gián thật ra diễn ra trước khi có ai đuổi. Gián chủ yếu kiếm ăn ban đêm và dành ban ngày nằm trong khe tối. Chúng thích những chỗ mà cả lưng và bụng đều chạm vào bề mặt — hành vi giới côn trùng học gọi là thigmotaxis, ưa tiếp xúc. Một khe hẹp vừa đủ ép thân là nơi kẻ săn khó thò vào nhất.
Gián cũng có xu hướng tụ tập. Phân của chúng chứa các chất mùi khiến đồng loại tìm về cùng một chỗ trú, vì thế khi thấy một con ban ngày, thường đã có cả một ổ trong khe gần đó. Bật đèn bếp lúc nửa đêm, gián chạy tán loạn về phía tối: đó là phản xạ tránh sáng, và cũng là lúc bạn nhìn thấy chúng đang trú ở đâu.
Điều này nói lên một nguyên lý chung của thoát thân trong tự nhiên: con vật giỏi sống sót không chỉ chạy nhanh, mà còn chọn chỗ ở gần lối thoát, để quãng đường phải chạy luôn ngắn nhất.
"Gián sống sót sau bom hạt nhân": đúng một nửa
Câu này lan truyền khắp nơi. Sự thật là các thí nghiệm cho thấy gián chịu được liều phóng xạ cao hơn người nhiều lần, có lẽ vì tế bào của chúng phân chia chậm hơn. Nhưng nhiều loài côn trùng khác còn chịu tốt hơn gián, và không sinh vật nào sống được ở gần tâm vụ nổ. Đây là ví dụ quen thuộc về chuyện "đúng một phần, phóng đại phần lớn".
Bài học cho nhà ở: gián chỉ ra những khe hở
Khả năng thoát thân của gián cũng là lý do diệt gián bằng dép gần như vô ích. Cách được các cơ quan y tế khuyến nghị là làm cho nhà bớt hấp dẫn với gián:
- Không để thức ăn thừa, bát đĩa bẩn qua đêm; đậy kín thùng rác.
- Sửa chỗ rò nước — gián cần nước hơn cần thức ăn.
- Bịt khe hở quanh ống nước, chân tường, nắp cống thoát sàn. Nhớ con số 3 mm: khe nào nhét lọt hai đồng xu chồng lên nhau là gián trưởng thành có thể lọt, gián non còn lọt khe nhỏ hơn.
- Dùng hoá chất diệt côn trùng đúng hướng dẫn trên nhãn, để xa tầm tay trẻ em và thú cưng.
Gián có thể mang vi khuẩn từ cống rãnh lên bề mặt bếp và phân, xác gián là tác nhân gây dị ứng, hen suyễn ở một số người, nhất là trẻ em. Người trong nhà hay ho, khò khè không rõ lý do thì nên đi khám.
Góc nhìn hôm nay: xem ở đâu, làm gì được ngay
- Thử "radar gió" bằng mắt. Lần tới thấy gián, đừng vội đập: để ý nó quay người theo hướng nào khi bạn tiến lại. Bạn sẽ thấy nó gần như luôn quay lưng lại phía bạn rồi mới chạy.
- Đi một vòng kiểm khe hở trong bếp và nhà tắm với hai đồng xu chồng lên nhau. Chỗ nào nhét lọt là chỗ cần bịt.
- Xem robot lấy cảm hứng từ gián. Các phòng thí nghiệm sinh cơ học như của Robert Full ở Berkeley công bố nhiều video về gián và robot, giải thích dễ hiểu.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao đập gián khó trúng?
Gián có hai lông đuôi phủ sợi cảm giác cực nhạy, phát hiện luồng gió nhỏ do bàn tay hay chiếc dép đẩy tới. Tín hiệu đi theo các tế bào thần kinh khổng lồ, kích hoạt cú quay người và bỏ chạy trước khi vật kịp chạm tới.
Gián chạy nhanh bao nhiêu?
Gián Mỹ chạy khoảng 1,5 mét mỗi giây, tương đương khoảng 50 lần chiều dài thân mỗi giây, theo đo đạc của Full và Tu năm 1991. Khi chạy nhanh nhất, nó có thể nâng thân trước lên và chạy bằng hai chân sau.
Gián chui qua khe hở bao nhiêu?
Nghiên cứu năm 2016 trên tạp chí PNAS cho thấy gián Mỹ cao khoảng 12 mm có thể ép dẹp thân để chui qua khe khoảng 3 mm. Vì vậy muốn ngăn gián phải bịt cả những khe rất nhỏ quanh ống nước và chân tường.
Gián có sống sót sau bom hạt nhân không?
Gián chịu phóng xạ tốt hơn người nhiều lần, nhưng không phải bất tử, và nhiều côn trùng khác còn chịu tốt hơn. Gần tâm vụ nổ thì không sinh vật nào sống sót. Câu nói phổ biến là phóng đại.
Gián trong nhà có hại cho sức khoẻ không?
Có. Gián có thể mang vi khuẩn từ cống rãnh lên bếp, và phân, xác gián là tác nhân gây dị ứng, hen suyễn. Giữ nhà sạch, khô, bịt khe hở là cách phòng hiệu quả nhất.
