Loài chim có thể lặn dưới nước với vận tốc 40km/h mà không bị tổn thương não, được ví như những ‘thợ lặn khéo léo’

Theo một nghiên cứu được công bố ngày 24 tháng 10 trên tạp chí Communications Biology, lý do khiến loài chim bói cá có thể lặn dưới nước mà không làm tổn thương não là nằm ở gen của chúng .

Kiểu lặn đặc biệt mà chim bói cá thực hiện được gọi là lặn lao. Các loài chim khác bao gồm chim ó và bồ nông cũng lao xuống, nhưng đó không phải là phương pháp kiếm ăn phổ biến trong thế giới động vật. Mặc dù chim bói cá thường không bị thương khi lặn với tốc độ lên tới 25 dặm (khoảng 40km) một giờ nhưng đôi khi chúng cũng gặp những rủi ro.

Shannon Hackett, đồng tác giả nghiên cứu và người phụ trách các loài chim tại Bảo tàng Field, cho biết: “Để những con chim bói cá có thể lặn thẳng đầu theo cách chúng làm, chúng phải tiến hóa những đặc điểm khác để giữ cho chúng không bị tổn thương não ” .

Chim bói cá được chia thành ba họ, thường có bộ lông sặc sỡ và bàn chân nhỏ hơn các loài chim khác. Các loài bói cá cũng có chế độ ăn đa dạng. Không phải tất cả chúng đều ăn cá, nhiều loài ăn thằn lằn, côn trùng. Sau một nghiên cứu năm 2017 cho thấy các nhóm chim bói cá ăn cá thậm chí không có quan hệ họ hàng chặt chẽ trong họ bói cá, Hackett thấy rõ rằng chế độ ăn nhiều cá và khả năng lặn có thể đều tiến hóa từ một tổ tiên chung.

Trong quá trình nghiên cứu , nhóm các nhà khoa học đã so sánh DNA của 30 loài chim bói cá khác nhau để xem gen nào giải thích chế độ ăn của loài chim và khả năng lặn của chúng mà không bị tổn thương não. Họ đã sử dụng các mẫu vật từ nhiều loài chim thực địa khác nhau. “Khi chúng tôi thực hiện nghiên cứu thực địa, chúng tôi lấy mẫu mô từ các mẫu chim thu thập được, chẳng hạn như các mảnh cơ hoặc gan. Những mẫu mô đó được lưu trữ tại Bảo tàng Field, đông lạnh trong nitơ lỏng, để bảo quản DNA”, đồng tác giả nghiên cứu và nhà sinh vật học tiến hóa Chad Eliason cho biết trong một tuyên bố .

Họ bắt đầu quá trình giải trình tự bộ gen đầy đủ của từng loài chim bói cá, tạo ra toàn bộ mã di truyền của từng loài chim. Sau đó, họ sử dụng phần mềm để so sánh hàng tỷ cặp bazơ tạo nên những bộ gen này nhằm tìm kiếm các biến thể di truyền mà loài bói cá lặn có điểm chung.

Họ phát hiện ra rằng những con chim ăn cá có một số gen biến đổi liên quan đến cả chế độ ăn và cấu trúc não. Một đột biến xảy ra ở gen AGT của loài chim, gen này có liên quan đến sự linh hoạt trong chế độ ăn ở các loài khác. Loại còn lại là gen MAPT, mã hóa các protein tau có liên quan đến hành vi kiếm ăn.

Protein Tau giúp ổn định các cấu trúc nhỏ bên trong não. Tuy nhiên, việc tích lũy quá nhiều protein tau có thể gây hại. Chấn thương sọ não và bệnh Alzheimer ở ​​người có liên quan đến sự tích tụ tau.

Nhóm nghiên cứu nghi ngờ rằng những protein tau này có thể là một túi hỗn hợp cho não. Những gen giữ cho các tế bào thần kinh trong não được tổ chức tốt cũng chính là những gen bị hỏng do chấn động não lặp đi lặp lại hoặc nếu ai đó mắc bệnh Alzheimer.

Hackett nói: “Tôi đoán là có một số loại áp lực chọn lọc mạnh mẽ đối với những protein đó để bảo vệ bộ não của chim”.

Tiếp theo các nhà khoa học sẽ nghiên cứu các biến thể gen tương quan đã được xác định bao gồm việc xem xét xem những đột biến này có liên quan như thế nào đối với các protein đang được tạo ra. Họ cũng sẽ nghiên cứu thứ gì sẽ bù đắp chp tất cả các lực chấn động trong não và xem nó có thể được áp dụng như thế nào đối với não người.

Theo: Popsci