Bản in

Khoa học

Thứ Tư, 27/12/2017 14:30

"Bí quyết" sống lâu trong thế giới tự nhiên

"Bí quyết" sống lâu trong thế giới tự nhiên

GD&TĐ - Tôm hùm Mỹ, thuỷ tức, sứa biển hay thông Bristlecone đều có thể bị giết chết bởi các yếu tố ngoại vi. Nhưng nếu không gặp những điều bất lợi trên, chúng có thể sống rất thọ từ hàng trăm, hàng ngàn năm, thậm chí có thể bất tử. 

Đây cũng là khao khát của loài người, bởi vậy chúng ta không khỏi tò mò về "bí quyết" của những sinh vật này.

Những loài có khả năng "hack" tuổi

Thông BristleconeĐây là một loài cây sống tại Bắc Mỹ. Chúng sinh sôi nảy nở tại đây từ hơn 5.000 năm trước, cùng thời điểm mà thành Troy ở Thổ Nhĩ Kỳ được xây dựng. Trải qua bao nhiêu thăng trầm của lịch sử nhân loại, bao triều đại đổi thay, thông Bristlecone vẫn sống tốt và khoẻ mạnh trên những vùng đất khô cằn. Tuy vậy, thời gian cũng hằn lên những cái cây "siêu" cổ thụ này không ít "nếp nhăn". Một trong những điều đáng sợ của việc sống lâu là các tế bào sẽ bị đột biến từ các độc chất tích luỹ trong môi trường. Thế nhưng trải qua 5 thiên niên kỷ, loài Bristlecone dường như chẳng thay đổi gì mấy. Một nghiên cứu hồi 2001 so sánh bụi và phấn hoa của loài này ở giai đoạn hiện nay và trở về các thời điểm trước đó, kéo dài tới 4.700 năm trước, cho thấy chúng gần như không bị đột biến. Chưa kể, mô mạch ở những cây cổ thụ vẫn "tráng kiện" như những cây non vừa đến tuổi niên thiếu.

 

* Tôm hùm Mỹ: Tuy không sống thọ như thông Bristlecone, nhưng loài sinh vật biển này có một khả năng mà ai cũng mong muốn. Chúng có thể mọc lại cả một chiếc càng nếu chẳng may nó bị mất do tai nạn. Theo nghiên cứu, năng lực trên dường như có liên quan tới sự thay đổi của DNA loài tôm hùm. Các nhiễm sắc thể của các loài động vật có một điểm đặc biệt ở phía đầu của chúng, gọi là telomere. Các telomere có tác dụng bảo vệ phần DNA ở trong không bị phá hoại. Song trong quá trình phân bào và nhân đôi nhiễm sắc thể, các telomere bị giảm dần đi chiều dài.

Nguyên nhân của việc này là các enzyme dùng để tổng hợp DNA mới từ DNA gốc không "đọc" được tới cùng đoạn nhiễm sắc thể. Các nhà khoa học nhận ra các đoạn telomere càng ngắn đi thì các tế bào có vòng đời càng thấp. Nhưng đối với tôm hùm Mỹ, chúng đã "hack" được quá trình trên bằng cách tạo ra một enzyme đặc biệt có chức năng "kéo dài" các telomere, gọi là telomerase. Một nghiên cứu hồi 1998 cho thấy enzyme trên có mặt ở mọi cơ quan của loài này. Người ta suy ra rằng chính nó đã giúp các tế bào của tôm hùm luôn luôn khoẻ mạnh và có tuổi thọ không đổi dù cho có phân bào bao nhiêu lần trong đời.

* Sứa biển: Một trường hợp gần như bất tử khác là sứa biển. Vòng đời của sứa biển như sau: Khi tinh trùng và trứng của loài này gặp nhau, chúng tạo thành hợp tử và phát triển lên ấu trùng. Nhưng ấu trùng này không phát triển trực tiếp lên thành sứa hoàn chỉnh, mà "rơi" xuống đáy biển rồi tạo thành mầm polyp có cấu trúc dạng nhánh. Những mầm polyp lại tiếp tục nhân bản vô tính tương tự thuỷ tức thành các mầm polyp khác. Về sau, những mầm polyp trên mới nở ra các con sứa và chúng mới bắt đầu có giới tính. Rồi đám sứa trưởng thành này mới sinh ra tinh trùng và trứng để lặp lại chu kỳ trên.

Dù vậy, bí mật về sự bất tử của sứa biển vẫn chưa được bật mí. Các nhà khoa học đoán rằng có thể tế bào gốc cũng chính là đáp án ở trường hợp của loài này. Chúng có thể phát triển đủ mạnh để thay thế các tế bào thông thường đã già yếu. Song đến giai đoạn "dậy thì", dường như việc phải trở nên "khác biệt" nằm ngoài khả năng của các tế bào gốc. Và quá trình sinh sản đòi hỏi cơ thể phải bỏ ra rất nhiều tài nguyên đến mức làm hao tổn tuổi thọ của sinh vật.

Thủy tức - nhà vô địch tuổi thọ


Với khả năng tái sinh liên tục, thủy tức là loài động vật duy nhất không chịu ảnh hưởng của quá trình lão hóa. Theo tác giả nghiên cứu Daniel Martinez, nhà sinh học ở Đại học Pomova, California, Mỹ, phần lớn các tế bào cơ thể của loài này đều là tế bào gốc. Các tế bào có thể phân chia liên tục và khác với mọi loại tế bào trong cơ thể. Ở người, dạng tế bào này chỉ xuất hiện trong vài ngày đầu phát triển phôi thai. Ngược lại, thủy tức thường xuyên trẻ hóa cơ thể với những tế bào mới.

Trong một nghiên cứu, nhóm của Martinez tạo ra những hòn đảo thiên đường nhỏ cho 2.256 con thủy tức. Họ muốn cung cấp điều kiện sống lý tưởng cho loài vật. Mỗi cá thể ở trong một chiếc đĩa riêng, với nước thay ba lần một tuần và thức ăn là tôm biển tươi. Sau 8 năm, các nhà nghiên cứu không tìm thấy dấu hiệu lão hóa ở thủy tức được nuôi. Tỷ lệ tử vong hàng năm giữ nguyên ở 1/167 con thủy tức, bất kể độ tuổi. Tương tự, số thủy tức có khả năng sinh sản vẫn ở mức 80%, trong khi 20% còn lại chịu ảnh hưởng từ điều kiện thí nghiệm. "Tôi tin chắc một cá thể thủy tức có thể sống bất tử trong điều kiện phù hợp", Martinez nói.

Thực tế, trong môi trường tự nhiên, bệnh dịch, thú săn mồi và ô nhiễm nguồn nước thường giết chết thủy tức trước khi chúng đạt đến độ bất tử. Tuy nhiên, nghiên cứu thủy tức có thể giúp các nhà khoa học tìm hiểu lý do khiến phần lớn động vật lão hóa

Theo Nam Phương
Discovery