Khả năng tự ‘cải lão hoàn đồng’ kỳ lạ ở loài sinh vật biển

Sứa lược có tên khoa học là Mnemiopsis leidy – một loài sinh vật biển trong suốt, sống ở Đại Tây Dương, kích thước tương đương một trái xoài.

Loài sứa trên có khả năng đảo ngược vòng đời của mình khi gặp stress.

Trong tự nhiên, sinh, lão, bệnh, tử là quy luật bất biến, nhưng sứa lược lại là một ngoại lệ. Tiến sĩ Joan J. Soto-Angel (Đại học Bergen) đã tình cờ phát hiện khả năng đảo ngược tuổi của sứa lược trong quá trình tìm hiểu.

Cụ thể, sứa lược trưởng thành có thể “biến hình” trở thành ấu trùng khi gặp điều kiện bất lợi. Kỳ diệu là cơ thể chúng lại phải triển thành thể trưởng thành khi môi trường ổn định.

Khả năng đặc biệt này lý giải cho khả năng sống sót sau những chuyến đi xuyên đại dương kéo dài hàng tuần với nguồn thức ăn khan hiếm.

Nhờ đó, chúng trở thành sinh vật xâm lấn xuất hiện nhiều ở Biển Đen, hiện lan rộng sang nhiều khu vực ở châu Âu và châu Á. Ngoài ra, phát hiện này cũng có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cơ chế lão hóa.

Maria Miglietta, nhà sinh vật biển Đại học Texas A&M nhận xét: “tìm hiểu này cho thấy con người còn nhiều điều chưa khám phá về thế giới động vật không xương”.

Được biết, bà cũng đang tìm hiểu sứa bất tử Turritopsis dohrnii – loài sinh vật đầu tiên và duy nhất bấy lâu nay được cho là có khả năng “lão hóa ngược”.

Sáu năm trước, nhà sinh vật biển Joan Soto-Angel cùng nhà sinh học tiến hóa Pawel Burkhardt gặp khá nhiều khó khăn khi nuôi sứa lược trong phòng thí nghiệm Đại học Bergen.

Soto-Angel kể lại khi điều kiện sống trở nên bất lợi, những con sứa này gần như bị tự hủy.

Cuối cùng, nhóm tìm hiểu đã tìm ra nhiệt độ và môi trường phù hợp giúp loài sứa này phát triển.

Ngay khi thành công bước đầu, họ thử nghiệm khả năng chịu đựng của sinh vật này bằng cách bỏ đói hoặc cắt bỏ các thùy mô mềm quanh miệng – phần của mô có cấu trúc mềm, giống như thạch dài 2 cm. Những con sứa bị bỏ đói hoặc bị thương sẽ không chết mà teo lại thành các khối nhỏ chỉ vài milimet.

Cơ thể chúng sẽ phục hồi khi được cho ăn trở lại. 13 trong số 65 cá thể thử nghiệm mọc lại hai xúc tu để săn vi sinh vật phù du – hiện tượng đáng lẽ chỉ diễn ra ở giai đoạn ấu trùng.

Các nhà khoa học nhận định rằng việc tìm kiếm thức ăn thường dễ dàng hơn ở giai đoạn ấu trùng, góp phần giúp loài này xâm lấn thành công.

Tuy nhiên, giả thuyết này vẫn cần được kiểm chứng. Khi có đủ dinh dưỡng, sứa lược trưởng thành tiếp tục phát triển và sinh sản.

Trước đây, các nhà khoa học chỉ ghi nhận khả năng “lão hóa ngược” ở hai loài: sứa bất tử – một loài thuộc ngành Cnidaria, và sán dây Echinococcus granulosus. Việc phát hiện khả năng này ở sứa lược Mnemiopsis leidyi – một loài thuộc ngành Ctenophora, khác hoàn toàn với sứa – đã gây bất ngờ lớn.

Mặc dù cả sứa bất tử và sứa lược đều có khả năng “trẻ hóa”, quá trình này ở mỗi loài diễn ra không giống nhau.

Vòng đời của sứa bất tử bao gồm giai đoạn polyp và medusa, với khả năng sinh sản hữu tính và vô tính. Khả năng quay ngược vòng đời của chúng là nhờ quá trình chuyển biệt hóa, biến tế bào trưởng thành thành tế bào gốc chưa biệt hóa.

Tuy nhiên, quá trình này không xảy ra ở sứa lược. Soto-Angel chia sẻ: “Chứng kiến chúng dần dần chuyển sang dạng ấu trùng như quay ngược thời gian thật sự kỳ diệu.”

Yoshinori Hasegawa là nhà động vật học tại Viện DNA Kazusa. Ông đã tìm hiểu về sứa và mặc dù không tham gia vào tìm hiểu này, ông đánh giá cao những phát hiện liên quan đến sứa lược.

Tuy nhiên, ông đặt câu hỏi về khả năng “trẻ hóa” của sứa lược, cho rằng có thể đây chỉ là sự thu nhỏ lại chứ không thực sự là quá trình trẻ hóa.

Khám phá này đặt ra câu hỏi về khả năng “du hành thời gian” ở các loài động vật khác, là nguồn cảm hứng mới cho lĩnh vực sinh học phát triển và lão hóa.