Một nghiên cứu mới cho thấy nạn săn trộm ngà voi nghiêm trọng ở các vùng của Mozambique khiến nhiều cá thể cái được sinh ra mà không có ngà.
Một vết thương đủ sâu sẽ để lại sẹo và một sự kiện đau thương trong lịch sử của một quần thể động vật có thể để lại dấu vết trên chính bộ gen của chúng.
Trong cuộc nội chiến Mozambique kéo dài từ năm 1977 đến 1992, con người giết nhiều voi để lấy ngà đến nỗi loài vật này dường như đã tự tiến hóa trong không gian của một thế hệ. Kết quả là một số lượng lớn voi cái ngày nay tự nhiên không có ngà.
Một bài báo vừa xuất bản trên tạp chí Science đã tiết lộ các gen có khả năng liên quan đến việc hình thành ngà và rằng ở voi, đột biến không mọc ngà có thể gây chết các cá thể đực.
Mặc dù việc tiến hóa để không có ngà có thể giúp một số cá thể voi thoát khỏi khỏi những kẻ săn trộm nhưng điều này có thể sẽ để lại hậu quả lâu dài cho quần thể.
Thông thường, cả voi đực và voi cái châu Phi đều có ngà, chúng thực sự là một cặp răng khổng lồ. Nhưng một số ít được sinh ra mà không có đặc điểm nổi trội này. Dưới tình trạng săn trộm nghiêm trọng, những cá thể voi không có ngà có nhiều khả năng di truyền gen của chúng hơn. Các nhà nghiên cứu đã theo dõi hiện tượng này tại vườn quốc gia Gorongosa của Mozambique – nơi voi không ngà đang là một cảnh tượng phổ biến. Nhưng chỉ voi cái không mọc ngà. Chưa ai nhìn thấy chú voi đực nào trong tình trạng như vậy.
Shane Campbell-Staton, nhà sinh vật học tiến hóa tại Đại học Princeton cho biết: “Chúng tôi đã rất ngạc nhiên khi bất kỳ đột biến gen nào lấy đi ngà của những con voi cái cũng như đang giết chết con đực”.
Để tìm hiểu thêm, Tiến sĩ Campbell-Staton và các đồng tác giả đã bắt đầu với dữ liệu dài hạn, bao gồm cả những thước phim từ trước chiến tranh về những con voi ở Gorongosa. Họ tính toán rằng ngay cả trước chiến tranh, gần 1/5 voi cái đã không có ngà. Điều này có thể phản ánh xung đột xảy ra từ trước kết hợp với áp lực săn trộm. Trong các quần thể voi được bảo vệ tốt, tình trạng không có ngà có thể chỉ thấp 2%.
Ngày nay, một nửa số con cái của Gorongosa không có ngà. Những cá thể cái sống sót sau chiến tranh đang truyền lại đặc điểm cho con gái của họ. Mô hình toán học cho thấy sự thay đổi này gần như chắc chắn là do chọn lọc tự nhiên chứ không phải ngẫu nhiên. Trong những thập kỷ kéo dài của cuộc chiến, những con cái không có ngà có tỷ lệ sống sót cao hơn gấp 5 lần.
Và mô hình không có ngà trong các gia đình voi đã khẳng định linh cảm của các nhà khoa học: đó dường như là một đặc điểm nổi trội của con cái, có thể gây tử vong cho con đực. Điều đó có nghĩa là một con cái có một bản sao của đột biến không có ngà thì không có ngà. Một nửa số voi cái được sinh ra sẽ có ngà và một nửa thì không. Tuy nhiên, đối với voi đực con, một nửa sẽ có ngà và nửa còn lại sẽ chết, có lẽ từ trước khi sinh.
Nhóm nghiên cứu đã giải trình tự gen của 11 voi cái không có ngà và 7 cá thể có ngà nhằm tìm kiếm sự khác biệt giữa chúng. Họ cũng tìm kiếm những vị trí trong bộ gen thể hiện dấu hiệu của quá trình chọn lọc tự nhiên gần đây mà không có sự thay đổi ADN ngẫu nhiên xảy ra theo thời gian. Họ tìm thấy hai gen dường như đang hoạt động và cả hai đều giúp hình thành ngà gồm MEP1a và AMELX, trong đó có những đột biến xảy ra ở gen AMELX đối với những cá thể không ngà. Một khi gen này bị lỗi, ngà sẽ trở nên bất thường và dễ gãy, có nghĩa là đột biến gen AMELX có thể ngăn voi mọc ngà, đặc biệt là những chiếc ngà lớn.
Những cá thể voi cái có thể chịu đựng rủi ro không mọc ngà như vậy vì chúng có hai nhiễm sắc thể X: Nếu các gen bị gián đoạn trong một bản sao, chúng sẽ có một bản sao dự phòng. Nhưng cá thể đực thì không, chúng chỉ có một nhiễm sắc thể X duy nhất nên phải chịu rủi ro tử vong của bất kỳ thay đổi nào gây rối loạn AMELX cũng như các gen lân cận. Đây cũng là lý do tại sao những cá thể đực không có ngà chưa bao giờ được ghi nhận, ít nhất là ở Gorongosa. Đơn giản bởi điều đó không tồn tại.
Ngoài AMELX, các gen khác cũng có thể liên quan một phần đến việc không có ngà và nhóm nghiên cứu không rõ chính xác những thay đổi nào đối với AMELX đã dẫn đến đặc điểm này. Nhưng bằng chứng từ con người cho thấy phán đoán của nhóm có cơ sở. Năm 2009, một nhóm nhà khoa học đã nghiên cứu một phụ nữ 18 tuổi bị thiếu toàn bộ gen AMELX và các gen lân cận thiết yếu, kết quả là người phụ nữ bị mất một trong những chiếc răng cửa bên trên trong khi chiếc còn lại cực kỳ nhỏ. Điều này cũng giống như sự tiêu biến của ngà voi vậy.
Nhóm của Campbell-Staton đã “thực hiện một công việc thuyết phục cho thấy voi Gorongosa đã tiến hóa để phản ứng với nạn săn trộm”, Kiyoko Gotanda, nhà sinh vật học tiến hóa tại Đại học Brock cho biết.
Thông thường, quá trình tiến hóa là một quá trình chậm nhưng nó cũng có thể diễn ra với tốc độ chóng mặt, chẳng hạn những con thằn lằn anole có ngón chân to hơn và tay bám chặt hơn sau khi các cơn bão Irma và Maria đổ bộ vào vùng Caribe. Hầu như các ví dụ về sự tiến hóa gấp gáp đều liên quan đến những sinh vật nhỏ sinh sản nhanh chóng. Tuy nhiên, John Poulsen, nhà sinh thái học nhiệt đới tại Đại học Duke nhận định: “Đối với một loài sống lâu và sinh sản chậm như voi mà tiến hóa không ngà phát triển chỉ sau 15 năm chiến tranh thì thật không thể tin được”.
Các quốc gia khác cũng đã chứng kiến những mô hình tương tự. Tại vườn quốc gia Nam Luangwa của Zambia, tỷ lệ cá thể cái không có ngà đã tăng từ 10% lên 38% từ năm 1969 đến năm 1989. Tại vườn quốc gia Addo của Nam Phi, 98% cá thể cái không có ngà. Những xu hướng này cho thấy ngay cả những sinh vật to lớn, sinh sản chậm cũng có thể nhanh chóng thích nghi với những áp lực đặc biệt do con người gây ra. Nhưng điều đó cũng đi kèm với một bất lợi vô cùng: việc các cá thể cái không mọc ngà có thể sẽ điều hướng hoạt động săn trộm tập trung vào các cá thể đực và gây tổn thất lớn đối với loài động vật da dày.
Ngay cả khi sự tiến hóa của việc không có ngà có thể cứu voi cái khỏi những tay săn chuyên nghiệp thì việc mất đi bộ ngà dũng mãnh cũng khiến chúng gặp rất nhiều khó khăn. Những chiếc ngà không chỉ để trưng bày. Voi sử dụng chúng làm công cụ để lột vỏ cây và đào khoáng chất từ đất. Chính hành vi này đã tạo nên thảo nguyên, theo Rob Pringle, nhà sinh thái học tại Princeton và một trong những đồng nghiệp của Campbell-Staton. Một quần thể voi không có ngà sẽ tốt hơn là không có voi nhưng về mặt chức năng thì nó không giống như một quần thể voi có ngà.
Campbell-Staton và đồng nghiệp đang tiếp tục lên kế hoạch nghiên cứu hậu quả của việc không có ngà và liệu sự gia tăng của nó có làm thay đổi chế độ ăn của voi, cách chúng di chuyển chất dinh dưỡng trên đất cũng như các loài động, thực vật khác sống trong môi trường của chúng.
Huyền Trang (tổng hợp)
