Do mang trong mình bộ gien đặc biệt nên bọ gấu nước có khả năng tồn tại trong những điều kiện khắc nghiệt nhất
Bọ gấu nước (tardigrade) được xem là loài sinh vật khó chết nhất trái đất và có thể sống sót qua bất kỳ sự kiện tận thế nào. Thậm chí, theo các nhà khoa học, chúng còn có thể sống đến 30 năm mà không cần ăn uống gì.
Trường sinh bất tử
Nghiên cứu mới của các chuyên gia tại Trường ĐH Oxford (Anh) chỉ ra rằng loài vật siêu nhỏ này có thể tồn tại trong 10 tỉ năm, sống sót cả khi trái đất va chạm với thiên thạch hoặc chịu tác động của một vụ nổ ngôi sao ở gần. Ngoài ra, sinh vật 8 chân chỉ dài 0,5 cm này còn có thể chịu được nhiệt độ lên đến 150 độ C cũng như mức phóng xạ sử dụng trong hóa trị.
“Mục tiêu nghiên cứu là những gì cần để hủy diệt mọi sự sống trên trái đất, không chỉ con người. Để làm được điều đó, chúng tôi chọn sinh vật sống dai nhất từng biết đến – loài bọ gấu nước – để nghiên cứu. Nói cách khác, chúng tôi cần phải tìm ra cách tiêu diệt sinh vật này” – bà Rafael Alves Batista, chuyên gia tại Trường ĐH Oxford, lý giải với tờ Daily Mail. Tuy nhiên, những kịch bản như thảm họa thiên thạch, nổ ngôi sao… dù có thể gây chết chóc cho con người nhưng lại không làm sinh vật bé nhỏ này hề hấn gì.
“Nếu không có sự bảo vệ của công nghệ, con người là một loài rất nhạy cảm. Những thay đổi nhỏ trong môi trường cũng tác động mạnh mẽ đến con người trong khi rất nhiều loài có thể tồn tại lâu dài hơn nhiều. Cuộc sống trên trái đất có thể tiếp diễn trong thời gian dài sau khi nhân loại diệt vong” – bà Batista nhận định.
Quả thật sự sống trên hành tinh này vẫn có thể tiếp diễn một thời gian dài sau khi con người diệt vong. Các nhà nghiên cứu kết luận bọ gấu nước, với những đặc điểm sinh học độc nhất, sẽ chỉ diệt vong khi mặt trời chết đi. Một kịch bản khác là mọi đại dương trên toàn thế giới bị đun sôi trong một sự kiện gây ra tận thế.
Theo các nhà nghiên cứu, hiện chỉ có hơn một chục tiểu hành tinh và hành tinh lùn có đủ khả năng làm vậy khi phát nổ gần trái đất – như sao Diêm vương – nhưng sẽ không có chuyện như thế xảy ra. “Bọ gấu nước gần như không thể bị tiêu diệt trên trái đất nhưng có thể vẫn còn những loài khác sống dai như thế ở các nơi khác trong vũ trụ. Chúng ta vẫn phải tiếp tục tìm kiếm” – bà Batista cho biết.
Bộ gien đặc biệt
Việc phân tích bộ gien đặc biệt của bọ gấu nước giúp làm sáng tỏ dần bí ẩn khó chết của chúng trong những điều kiện khắc nghiệt nhất. Một nhóm nghiên cứu – do 2 chuyên gia Mark Blaxter ở Trường ĐH Edinburgh (Anh) và Kazuharu Arakawa ở Trường ĐH Keio (Nhật Bản) dẫn đầu – đã có những phát hiện thú vị về khả năng sống thiếu nước khi tìm hiểu gien của 2 loài bọ gấu nước (Hypsibius dujardini và Ramazzottius varieornatus) trong công trình mới nhất được đăng tải trên tạp chí Plos Biology (Mỹ).
Trước hết, họ phát hiện 2 loài trên tạo ra những protein đặc biệt có tính hòa tan cao, giúp duy trì hình dạng phần bên trong tế bào ngay cả khi thiếu nước, từ đó tránh được nguy cơ bị tổn thương. “Trong khi H. dujardini cần nhận được cảnh báo (về nguy cơ thiếu nước) trước 24 giờ để tạo ra những protein này thì R. varieornatus sẵn sàng mọi lúc” – ông Blaxter giải thích.
Sự khác biệt này liên quan đến tốc độ khô của chúng. R. varieornatus thường được tìm thấy ở những đám rêu trên đường bê tông và có thể khô trong vòng 30 phút, còn H. dujardini sống trong ao hồ và mất 24-48 giờ để khô. Nghiên cứu chỉ ra rằng 2 loài có bộ gien gần như giống hệt nhau.
“Bọ gấu nước có thể cho chúng ta biết về cách xử lý một số vấn đề sinh học cơ bản, như biện pháp bảo tồn cấu trúc tế bào, trong đó có ADN, mà không cần sự hiện diện của nước. Chúng ta có thể học hỏi nhiều điều từ loài sinh vật này và có nhiều ứng dụng tiềm năng cho y học cũng như công nghệ sinh học” – ông Ingemar Jonsson, chuyên gia tại Trường ĐH Kristianstad (Thụy Điển), đánh giá.
Hai nhà nghiên cứu Blaxter và Arakawa đồng ý rằng việc giải mã bí ẩn về khả năng sinh tồn không cần nước của bọ gấu nước rất có giá trị, như gợi ý những phương pháp mới để bảo quản và vận chuyển vắc-xin. Hiện nay, một số loại vắc-xin cần được bảo quản ở nhiệt độ thấp, đông lạnh bằng nitơ lỏng. Với công nghệ dựa trên bộ gien của bọ gấu nước, vắc-xin có thể được làm khô và lưu trữ ở nhiệt độ phòng.
Công trình nghiên cứu nêu trên cũng có thể giúp xác định chính xác nguồn gốc của bọ gấu nước. “Chúng có 8 chiếc chân nhỏ lùn mập, hệ thần kinh và não giống như động vật chân đốt nhưng hệ thống ruột lại trông như một loại giun tròn” – ông Blaxter cho hay. Kết quả nghiên cứu chỉ ra bọ gấu nước có quan hệ gần với giun tròn hơn dù vẻ ngoài của chúng trông giống loài chân đốt.
Các nhà nghiên cứu tập trung vào gien Hox của bọ gấu nước và một số họ hàng động vật không xương sống của chúng. Nhóm gien Hox chịu trách nhiệm về vị trí và khả năng duỗi thẳng các chi ở cơ thể động vật. Bọ gấu nước thiếu mất 5 gien Hox, tương tự giun tròn.
Bọ gấu nước hiện vẫn còn nhiều bí mật chưa được khám phá. Ở trạng thái khô, chúng có thể ngủ đông trong nhiều năm, chịu được nhiệt độ đóng băng, bức xạ và thậm chí vẫn sống sót khi bị ném vào không gian.
