Home > Nhân văn > Hiếu kỳ > Tính dục vô nghĩa với loài Bdelloid

Sex is nonsens for Bdelloid

Tính dục vô nghĩa với loài Bdelloid

Monday 2 April 2007

75 năm trước, trong tựa đề của những cuốn sách hướng dẫn hài hước cổ điển, James Thurber và E.B. White đặt ra câu hỏi nổi tiếng: "Tính dục có cần thiết hay không?". Ít nhất, đã có một câu trả lời cho điều đó: Không, sex hoàn toàn vô nghĩa.

Các nhà sinh vật học Mỹ đang nghiên cứu một nhóm lớn các động vật đơn tính đã xoay xở để tiến hóa thành hàng trăm loài khác nhau, mà không cần tới hoạt động giao cấu đực - cái. Bị tước đoạt vai trò truyền giống, con đực của những loài này đã biến mất hàng triệu năm trước đây.

Lớp động vật này, được gọi là bdelloid rotifer, thuộc nhóm những sinh vật cực nhỏ phổ biến nhất trên trái đất, nhưng chúng đã làm hỏng một trong những giả định vững chắc nhất của sinh học: ấy là, nếu động vật không sinh sản lưỡng tính, chúng sẽ tiến nhanh tới tuyệt chủng do thiếu sự kết hợp nhiễm sắc thể ngẫu nhiên giữa con đực và con cái - một quá trình tạo ra các gene có ích.

Trong khi đó, Bdelloid còn lâu mới tuyệt chủng. Các nhà sinh học phân tử tại Phòng thí nghiệm sinh học Biển ở Woods Hole, Massachusetts, và ĐH Harvard đang tìm kiếm những bằng chứng mới nhất từ gene động vật để tìm hiểu tại sao các sinh vật này thích nghi và tiến hóa được.

Trong 370 loài bdelloid rotifer được biết đến, không loài nào có các chàng đực giống, và mặc dù tất cả các sinh vật bé nhỏ này đều là cái, chúng vẫn tiến hóa được từ loài này sang loài khác với bộ gene y sì của mình.

Jessica Mark Welch, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết không giống như amip hoặc các sinh vật đơn bào vô tính (nhân bản bằng cách phân chia cơ thể), bdelloid rotifer là động vật thực sự, phân bố trong các ao hồ, đầm lầy, nước mưa và trong băng tan chảy... Cơ thể nửa trong suốt sặc sỡ của chúng có cái đầu được bao phủ bằng những lông mao tí hon lắc lư và xoay tròn. Chúng có những cái chân có vuốt, miệng có hàm có thể nhai những hạt vi khuẩn và tảo. Dạ dày mạnh mẽ của chúng tiêu hóa con mồi rất hiệu quả. Và chúng có tuyến sinh dục thực sự có thể tạo ra trứng, nở ra con non.

Và tất cả cái cơ thể sinh vật nhỏ bé đó dài chưa đầy 1 milimét, nhỏ hơn độ dày của một cái kim khâu.

Điều đáng nói là trứng của con cái không bao giờ cần phải thụ tinh với con đực, vì thế hiện tượng mà Charles Darwin gọi là "chọn lọc tính dục" đã không xảy ra trong sự tiến hóa của chúng. Nói cách khác, không có cuộc chiến giữa các con đực để giành lấy con cái.

Tìm kiếm lời giải đáp cho sự thành công của bdelloid, ba nhà khoa học đã xác định được trình tự hoàn chỉnh của 4 gene cốt yếu trên 4 loài riêng biệt. Họ phát hiện thấy ở động vật (trong đó có cả người) sinh sản lưỡng tính sẽ đem lại cho con non hai bản sao gene của cha và mẹ - một từ cha và một từ mẹ. Nhưng giống cái của loài bdelloid lại tặng cả hai bản sao gene của chính mình.

Vì thế trong quá khứ, qua hàng nghìn, hoặc có lẽ hàng triệu năm, những đột biến vô hại nhỏ xíu trong những gene này đã tích lũy để tạo ra loài bdelloid hoàn toàn mới, thích nghi với môi trường, Welches và cộng sự Meselson giải thích.

Từ những hóa thạch và các "đồng hồ phân tử" dự đoán đột biến, nhóm nghiên cứu kết luận các sinh vật này đã xuất hiện ít nhất 50 triệu, hoặc 100 triệu năm trước.

Tuy nhiên, bằng cách nào mà bdelloid sống sót với bộ gene không được pha trộn đó? Bằng cách nào chúng phân chia thành nhiều loài đến vậy và thích nghi trong nhiều loại môi trường đến vậy? Các nhà nghiên cứu vẫn tiếp tục tìm kiếm câu trả lời bằng cách phân tích trình tự của nhiều gene hơn nữa trên các con cái và chức năng của chúng.

Theo SFGate