Các nhà khoa học vừa qua đã công bố một bản đồ gen hoàn chỉnh của loài thú mỏ vịt, loại vật có hình dạng rất đặc biệt. Không ngoài dự đoán của các chuyên gia, loài vật này có tới 10 nhiễm sắc thể giới tính, chúng có độc trong người, có bộ lông phát sáng và tiết sữa qua da v.v... Bộ gen của loài vật này khiến chúng ta phải kinh ngạc. Có lẽ đây là loài vật kỳ lạ nhất mà con người chúng ta từng biết. Thú mỏ vịt là loài vật hiếm hoi đẻ trứng nhưng lại nuôi con bằng sữa cùng với loài thú lông nhím Úc.
Bộ gen của cả hai loài vật trên đều khá nguyên thủy và không thay đổi quá nhiều. Sau khi nghiên cứu, các nhà khoa học đã thấy những dấu hiệu gen của các loài chim, bò sát và động vật có vú trên bản đồ gen của thú mỏ vịt. Mặc dù có một hình dạng không giống với bất cứ loài vật nào, nhưng những mẫu gen kia lại là bằng chứng cho thấy loài thú mỏ vịt có chung tổ tiên với những loài động vật có xương sống khác trên Trái Đất.
Các nhà khoa học cho rằng việc tìm ra được bộ gen hoàn chỉnh của loài thú mỏ vịt sẽ có thể giúp con người tìm được lời giải xung quanh những bí ẩn trong lịch sử tiến hóa, bên cạnh đó chúng ta cũng sẽ hiểu rõ hơn về những tổ tiên xa xưa của các loài động vật có vú. Làm thế nào để chúng có thể tiến hóa từ việc đẻ trứng sang sinh con ? Nhà sinh vật học tiến hóa Guojie Zhang đến từ Đại học Copenhagen nhận xét :" Bản đồ gen hoàn chỉnh đã cung cấp cho chúng tôi câu trả lời về cách hình thành một số đặc điểm thú vị trên thú mỏ vịt. Việc giải mã gen thú mỏ vịt cũng là một việc quan trọng trong quá trình tìm hiểu cách các loài động vật có vú tiến hóa - bao gồm cả con người".
 |
Loài thú mỏ vịt có hình dạng rất đặc biệt (Ảnh: Live Science) |
Hiện nay, những loài thú có vú đang tồn tại trên Trái Đất được chia làm ba nhóm chính: nhóm động vật đơn huyệt, nhóm thú có túi và nhóm động vật có nhau thai. Con người chúng ta thuộc nhóm có nhau thai. Hai nhóm có túi và có nhau thai hợp lại sẽ thành một phân lớp động vật có vú khác với tên gọi khoa học là "theria". Toàn bộ các loài động vật trong phân lớp theria sẽ sinh con, còn nhóm động vật đơn huyết lại quá kỳ lạ để có thể đưa vào trong phân lớp này.
Chúng ta hiện vẫn đang chưa biết chính xác thời điểm mà ba nhóm động vật này phân tách trong quá trình tiến hóa. Một số nhà khoa học cho rằng động vật đơn huyết tách ra trước, một số người lại cho rằng cả ba nhóm động vật trên tách ra trong cùng một khoảng thời gian. Với sự xuất hiện của bộ gen thú mỏ vịt, chúng ta có được cái nhìn rõ hơn về lịch sử tiến hóa. Dữ liệu có được từ việc phân tích tổ tiên của thú lông nhím và thú mỏ vịt cho thấy tổ tiên chung của chúng đã tồn tại ít nhất 57 triệu năm về trước. Động vật đơn huyết nói chung có vẻ đã tách ra khỏi hai nhóm có túi và có nhau thai khoảng 187 triệu năm trước.
Sau từng ấy thời gian, thú mỏ vịt dường như không có quá nhiều sự thay đổi, chúng vừa sống được ở trên cạn vừa sống được ở dưới nước. Chúng thích nghi tốt với điều kiện sinh sống tại Úc, một môi trường khá khắc nghiệt với nhiều các thể loài có túi và có nhau thai.
Tác giả của nghiên cứu về thú mỏ vịt còn đặc biệt quan tâm đến nhiễm sắc thể giới tính của chúng. Nó là loại vật duy nhất mang trong mình 10 nhiễm sắc thể giới tính, với 5X và 5Y kết hợp thành một vòng tròn không hoàn thiện, có vẻ đã bị phân mảnh trong quá trình tiến hóa. So sánh các nhiễm sắc thể của thú mỏ vịt với con người, thú có túi opot, quỷ Tasmania, gà và thằn lằn, các nhà nghiên cứu thấy nhiễm sắc thể thú có túi có nhiều điểm tương đồng với các loài chim hơn là với động vật có vú.
Một số những điểm kỳ lại trong nghiên cứu trên đó chính là việc sữa của loài động vật đơn huyết có thêm casein (một loại protein có trong sữa của động vật có vú) với chứng năng chưa được xác định. Tuy vậy, sữa của thú mỏ vịt không khác mấy so với sữa bò hay thậm chí là sữa của con người. Nhờ vào yếu tố này mà thú mỏ vịt sinh trưởng không cần dựa nhiều vào nguồn protein có trong trứng như các loài chim hay các loài bò sát khác. Chúng có thể cung cấp protein cho con thông qua tuyến sữa trên da mình.
Nhìn vào bản đồ gen hoàn chỉnh của thú mỏ vịt, chúng ta có thể thấy những điểm trên hiện ra khá rõ ràng. Chim và các loài bò sát dựa vào ba gen chính để tạo ra protein trong trứng, trong khi đó thú mỏ vịt đã mất dần những gen này vào khoảng 130 triệu năm trước. Gà thời nay cũng có cả 3 gen protein nói trên, con người không có gen nào như vậy, thú mỏ vịt thì chỉ sở hữu một gen duy nhất đóng vai trò trong việc sản sinh protein trong trứng.
Nói một cách dễ hiểu thì gen sản xuất protein trong trứng của thú mỏ vịt là trung bình cộng của con người và gà. Giáo sư Zhang cho biết : "Nghiên cứu này cung cấp thông tin cho thấy việc sản xuất sữa của các loại động vật có vú đã được phát triển từ một bộ gen cách đây 170 triệu năm, đây là thời điểm cùng thời với khung long kỷ Jura". Bộ gen hoàn chỉnh của thú mỏ vịt cho thấy chúng mất đi gen tạo răng trong quá trình tiến hóa. Cụ thể, từ 120 triệu năm trước, loại gen này đã hoàn toàn biến mất trên thú mỏ vịt khiến cho loài vật này phải dần quen với việc sử dụng hai tấm sừng trong miệng để nghiền nát thức ăn.
Bên cạnh đó, nhiều khả năng gen defensin là thành tố tạo nên cựa có độc nằm ở chân sau của thú mỏ vịt. Gen này có liên hệ với hệ thống miễn dịch của các loài động vật có vú khác. Trong bộ gen hoàn chỉnh của thú lông nhím, các nhà khoa học không thấy sự hiện diện của gen defensin. Sau khi thực hiện các thí nghiệm, nhóm nghiên cứu kết luận: "Hai bộ gen hoàn chỉnh của hai loài sẽ cho chúng ta thêm thông tin về những sự đột phá của động vật phân lớp theria và yếu tố sinh học, tiến hóa của những sinh vật có vú đẻ trứng này".
Theo Science Alert
