Tuổi thọ của các loài động vật được định sẵn trong DNA, và loài người chỉ thọ 38 năm mà thôi

Loài người có tuổi thọ “tự nhiên” là khoảng 38 năm, theo một phương thức mới dùng để ước tính tuổi thọ của các chủng loài khác nhau dựa trên phân tích DNA.

Ngoại suy từ các nghiên cứu di truyền học của các chủng loài với tuổi thọ đã biết, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng loài voi ma-mút lông rậm đã tuyệt chủng có thể đã sống được khoảng 60 năm, và loài cá voi đầu cong có thể sống đến hơn 2,5 thế kỷ.

Cụ thể, trong nghiên cứu được xuất bản vào hôm qua trên trang Scientific Reports, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu những thay đổi trong DNA khi một con vật già đi và nhận ra mỗi chủng loài sẽ diễn ra những thay đổi khác nhau, đồng thời những thay đổi đó có liên quan đến tuổi thọ ước tính của một loài động vật cụ thể.

Bí ẩn của quá trình lão hóa

Quá trình lão hóa là rất quan trọng trong nghiên cứu y sinh và sinh thái học. Khi các con vật già đi, chúng sẽ trải qua một quá trình suy giảm các chức năng sinh học, khiến tuổi thọ của chúng bị giới hạn. Cho đến nay, rất khó để xác định một con vật có thể sống được trong bao nhiêu năm.

DNA giống như bản thiết kế của các sinh vật sống, và nó hiển nhiên là nơi chúng ta có thể tìm hiểu về quá trình lão hóa và tuổi thọ. Tuy nhiên, vẫn chưa ai có đủ khả năng để tìm ra những khác biệt trong các chuỗi DNA chịu trách nhiệm cho những khác biệt trong tuổi thọ giữa các loài động vật.

Tuổi thọ của các loài động vật có xương sống khác nhau là rất khác nhau. Cá bống, một loài cá nhỏ, chỉ sống được 8 tuần. Trong khi những con cá mập ở Greenland lại có thể sống hơn 400 năm.

Biết được tuổi thọ của các loài động vật hoang dã là yếu tố cơ bản để thực hiện công tác bảo tồn và quản lý đời sống hoang dã. Đối với các loài đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng, tuổi thọ là thứ các nhà nghiên cứu dựa vào đó để xác định các quần thể nào có khả năng tồn tại. Trong các ngành công nghiệp như thủy sản, tuổi thọ được dùng trong các mô hình dân số nhằm xác định giới hạn đánh bắt.

Tuy nhiên, tuổi thọ của hầu hết các loài động vật vẫn là điều chưa rõ ràng. Hầu hết các ước tính được đưa ra xuất phát từ một nhóm nhỏ các cá thể sống trong các khu vực nuôi nhốt, nơi các nhà nghiên cứu biết được độ tuổi của chúng khi chúng qua đời. Với các chủng loài có thời gian sống lâu, rất khó để biết được tuổi thọ của chúng bởi chúng có thể sống lâu hơn cả một thế hệ của các nhà nghiên cứu.

Sử dụng những thay đổi trong DNA để ước tính tuổi thọ

Trong vài năm qua, các nhà nghiên cứu đã phát triển được các “đồng hồ” DNA có thể xác định độ tuổi của một con vật thông qua một loại thay đổi đặc biệt trong DNA gọi là “methyl hóa DNA”.

“Methyl hóa DNA” không làm thay đổi trình tự cơ bản của một gene nhưng lại kiểm soát tình trạng kích hoạt của nó. Các nhà nghiên cứu từng chỉ ra rằng methyl hóa DNA trong các gene cụ thể có liên hệ với tuổi thọ tối đa của một vài loài có vú như linh trưởng.

Dù methyl hóa DNA liên quan đến lão hóa và tuổi thọ, đến nay chưa có nghiên cứu nào sử dụng nó như một phương thức để ước tính tuổi thọ của các loài động vật.

Trong nghiên cứu đã đề cập ở đầu bài viết, các nhà nghiên cứu đã sử dụng 252 genomes (các chuỗi DNA hoàn chỉnh) của các chủng loài có xương sống mà các nhà nghiên cứu khác đã tổng hợp được và công bố trên một cơ sở dữ liệu trực tuyến. Sau đó, họ so sánh những genomes này với một cơ sở dữ liệu khác về tuổi thọ của các loài động vật đã biết.

Sử dụng dữ liệu này, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng có thể ước tính tuổi thọ của các chủng loài có xương sống bằng cách tìm hiểu nơi quá trình methyl hóa DNA diễn ra trong 42 gene cụ thể. Phương thức này còn cho phép họ ước tính tuổi thọ của các chủng loài sống lâu và đã tuyệt chủng.

Các chủng loài đã tuyệt chủng

Các nhà nghiên cứu nhận thấy tuổi thọ của loài cá voi đầu cong, từng được cho là loài có vú sống lâu nhất thế giới, là 268 năm. Con số này cao hơn 57 năm so với tuổi thọ của cá thể già nhất từng được phát hiện, do đó chúng có lẽ có tuổi thọ lâu hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.

Ngoài ra, nghiên cứu còn cho thấy loài voi ma-mút lông rậm đã tuyệt chủng có tuổi thọ 60 năm, tương đương tuổi thọ 65 năm của loài voi châu Phi hiện đại.

Loài rùa khổng lồ đã tuyệt chủng trên đảo Pinta có tuổi thọ 120 năm, theo ước tính của các nhà nghiên cứu. Thành viên cuối cùng của chủng loài này, Lonesome George, đã qua đời vào năm 2012 ở tuổi 112.

Khá thú vị là, người ta phát hiện ra người Neanderthal và Denisovan, vốn là hai chủng loài có liên hệ mật thiết với loài người hiện đại, có tuổi thọ tối đa chỉ…37,8 năm.

Dựa trên DNA, có thể thấy tuổi thọ “tự nhiên” của loài người hiện đại là 38 năm, khớp với một số ước tính nhân học về loài người hiện đại thưở ban đầu. Tuy nhiên, loài người hiện nay có lẽ là một ngoại lệ của nghiên cứu này nhờ những tiến bộ trong y dược và lối sống đã giúp kéo dài tuổi thọ trung bình của chúng ta.

Qua thời gian, khi càng nhiều nhà khoa học tổng hợp được genome của nhiều loài động vật khác, phương thức trong bài viết sẽ giúp ước tính được tuổi thọ của chúng. Phương thức này có ý nghĩa lớn lao về mặt sinh thái học và bảo tồn đối với nhiều chủng loài đang cần được bảo tồn tốt hơn trong tình hình hiện nay.

Theo GenK