This is Mabel. Mabel is an aphid, a small insect in the same order as cicadas, stink bugs, and bed bugs.
Đây là Mabel. Mabel là một con rệp cây, côn trùng nhỏ được xếp cùng bộ với ve sầu, bọ xít, và rận giường.
All these bugs pierce their prey and suck out vital fluids. Aphids’ prey are plants. And what aphids are after is buried within the plant, flowing in tubes made from single cells strung end-to-end. These are called sieve tubes and together they form the plumbing system for a plant’s most valuable resource: sap.
Những con bọ này chích con mồi và hút ra các chất cần thiết. Thức ăn của loài rệp này là thực vật. Và thứ các con rệp này muốn được giấu bên trong thân cây, chạy trong các ống được làm từ chuỗi tế bào đơn từ ngọn đến rễ. Đây là các hệ thống mạch rây và chúng cùng nhau tạo thành hệ dẫn cho tài nguyên quý giá nhất của cây: nhựa cây.
Sap is mostly water and sugar. Some species’ sap has as much sugar per liter as a can of soda. Photosynthesis is constantly producing sugar. You can think of it as a chemical “pump” which generates incredibly high pressure— up to 9 times that of a car tire— in the sieve tubes.
Nhựa cây chứa chủ yếu nước và đường. Một số loại nhựa cây có cùng lượng đường trong mỗi lít so với một lon nước ngọt. Quá trình quang hợp liên tục sản xuất ra đường. Bạn có thể nghĩ về nó như một ” máy bơm” hoá chất với áp suất cực lớn— gấp chín lần so với lốp xe hơi— ở trong các mạch rây.
To feed, Mabel uses her stylet, which is a long, flexible needle. She slowly worms it into the tissue, between the plant’s cells, until she pierces one of those sieve tubes. Because the sap is under so much pressure, Mabel doesn’t even have to suck it out of the plant. She just opens a valve in her head and lets the pressure push the sap through her digestive system. We’ll come back to what comes out of her butt, but for now, you should know that plants don’t want to be punctured and sipped. So they try to defend themselves.
Khi ăn, Mabel sử dụng vòi của cô ấy, có dạng hình cây kim dài, linh hoạt. Cô từ từ đưa nó vào mô, giữa các tế bào của cây, cho tới khi cô đâm được tới một trong những mạch rây đó. Bởi vì nhựa cây chịu áp lực lớn, Mabel không cần phải hút nó ra khỏi cây. Cô chỉ việc mở van ở đầu mình và để áp suất đẩy nhựa cây thông qua hệ thống tiêu hóa của mình. Chúng ta sẽ quay lại tìm hiểu thứ gì chui ra khỏi mông cô, nhưng bây giờ, bạn nên biết rằng các cây không muốn bị đâm và bị hút. Vì vậy chúng sẽ tìm cách phòng thủ.
One defense is the sap itself. To see how that works, let’s hypothetically hook up some other insect’s digestive tract to a steady stream of sap. When that sap touches the insect’s cells, its high sugar content encourages the water in the cells to come out by osmosis… exactly like salt encourages water to come out of a slug. The more sap that passes through the insect, the more water it loses. Eventually, it shrivels up and dies.
Một vũ khí phòng thủ chính là nhựa cây. Để xem nó hoạt động ra sao, chúng ta hãy giả thuyết như đang thấy đường ruột của một côn trùng khác trước dòng chảy đều của nhựa cây. Khi nhựa cây đó gặp các tế bào của côn trùng, nồng độ đường cao của nó sẽ khiến nước bên trong tế bào thoát ra ngoài bằng cách thẩm thấu, chính xác giống như cách mà muối làm nước thoát ra cơ thể con sên. Con côn trùng này hút càng nhiều nhựa cây, thì nó càng mất nhiều nước. Cuối cùng, nó teo đi và chết.
Mabel’s gut, however, is packed with an enzyme called sucrase, which takes two molecules of sucrose and converts them into one molecule of fructose and one of… this three-unit sugar. Mabel burns the fructose for energy, leaving the three-unit-sugar behind.
Ruột của Mabel, tuy nhiên, chứa một loại enzyme tên là sucrase, đóng vai trò chuyển hoá hai phân tử sucrose thành một phân tử fructose và một trong số… đường ba đơn vị này. Mabel đốt fructose để lấy năng lượng, để phân tử đường ba đơn vị này lại.
Now, how does that help her?
Vậy, điều này giúp cô ấy như thế nào?
The more molecules of sugar that are dissolved in the sap, the more water it can suck out of Mabel’s cells. By reducing the number of molecules of sugar in the sap, Mabel reduces its ability to suck water out of her cells. Plant sap neutralized.
Càng nhiều phân tử đường hoà tan trong nhựa cây, thì các tế bào của Mabel lại càng mất nhiều nước. Bằng cách giảm số lượng phân tử đường trong nhựa cây, Mabel giảm được nguy cơ tế bào của cô bị mất nước. Nhựa cây bị trung hoà.
Now that means Mabel can feed for days, getting all the energy she needs to reproduce.
Điều này có nghĩa là Mabel có thể ăn liên tục nhiều ngày, nạp hết năng lượng mà cô cần để sinh sản.
Some aphid species have an incredible life cycle. For example, the green peach aphid. During the fall, males and females mate, and the females lay eggs. But in the spring, when the eggs hatch, all the nymphs that emerge are female. When those females reach maturity, they don’t lay eggs. Instead, they give birth to live young… that are clones of themselves… and already pregnant… with their own clones. So, these female aphids have two generations of baby aphid clones forming inside themselves at the same time. Scientists call this telescopic development.
Một số loài rệp cây có một vòng đời đáng kinh ngạc. Ví dụ, rệp đào xanh. Mùa thu, con đực và con cái giao phối, và con cái đẻ trứng. Nhưng vào mùa xuân, khi trứng bắt đầu nở, tất cả con nhộng ló ra đều là con cái. Khi các con cái này đến tuổi trưởng thành, chúng không đẻ trứng. Thay vào đó, chúng sinh ra thế hệ mới... là bản sao của chúng... mà đã mang thai... với bản sao của chính chúng. Vậy, những con rệp cái này có hai thế hệ rệp con bản sao được tạo thành trong cơ thể chúng vào cùng một thời điểm. Các nhà khoa học gọi đây là phát triển kính thiên văn.
That means that aphids can make more of themselves fast— there can be 20 generations within a single season— and that means lots of aphid poop. Mabel can poop her entire body weight every two hours, making her one of the most prolific poopers on the planet. Some aphid populations can produce hundreds of kilograms of poop per acre.
Điều này nghĩa là các con rệp có thể nhân giống nhanh— có thể đạt tới 20 thế hệ trong một mùa— và đồng nghĩa với việc rất nhiều phân rệp. Mabel có thể tống ra khối lượng tương đương với cơ thể trong chỉ hai giờ, khiến cô ta trở thành một trong những người đi nặng nhiều nhất hành tinh. Một số quần thể rệp có thể tạo ra hàng trăm kí phân mỗi mẫu Anh.
Now, aphid poop is not like your poop. Chemically, it’s not all that different from sap; it’s a clear and colorless sweet, syrupy liquid. You might already know it by a different name: honeydew.
Nhưng mà, phân rệp không giống phân bạn. Về mặt hoá học, nó không khác gì nhiều so với nhựa cây; nó là chất lỏng trong suốt, không màu, ngọt và giống như si-rô. Có lẽ bạn đã từng biết đến nó với một tên khác: dịch ngọt
Other species love honeydew. Some species of ants love it so much they sort of herd and defend entire aphid colonies. In return, the ants get a steady supply of sweet honeydew, which they can drink directly from the aphids’ butts.
Các loài khác rất thích dịch ngọt. Một số loài kiến yêu nó đến mức chúng phải hợp lại và bảo vệ bầy rệp. Đổi lại, các con kiến này được cung cấp một lượng dịch ngọt dồi dào, thứ mà chúng có thể uống trực tiếp từ mông của những con rệp này.
Bottom’s up!
Giơ mông lên!
Humans love honeydew, too. Several Native American tribes used to harvest it from tall reeds and make it into cake. And some species of bee make honey from honeydew, which humans then harvest and eat.
Con người cũng thích dịch ngọt. Một số bộ tộc thổ dân da đỏ đã thường lấy dịch ngọt từ các cây sậy cao và làm nó thành bánh. Và một số loài ong dùng dịch ngọt để tạo ra mật, mà sau đó con người thu hoạch và dùng.
So plants make the sap, which is eaten and pooped out by aphids, regurgitated by bees, harvested by humans, and dolloped into a cup of Earl Grey tea.
Thực vật tạo ra nhựa cây, thứ mà bị rệp cây ăn và thải ra, bị ong ói ra, rồi được con người thu hoạch, và cho vào ly trà Earl Grey.