Phát hiện gây 'sốc': Cá voi xanh khổng lồ đã giao phối với cá voi vây, tạo ra con lai bất thường
Bộ gen mới được giải trình tự của cá voi xanh ở Đại Tây Dương chứa hàm lượng DNA cá voi vây ‘cao bất ngờ’, cho thấy hai loài này đã giao phối với nhau nhiều hơn những gì chúng ta nhận thấy trước đây.
Một nghiên cứu mới cho thấy cá voi xanh ở Đại Tây Dương đang chứa đựng một lượng DNA lai chưa được biết đến trước đây và có khả năng đáng báo động. Những phát hiện này gợi ý rằng cá voi lai có khả năng sinh sản cao hơn nhiều so với nhận định trước đây.
Cá voi xanh ( Balaenoptera musculus ) là loài động vật lớn nhất thế giới, có khả năng đạt chiều dài đáng kinh ngạc là 110 feet (34 mét), dài hơn khoảng ba lần so với một chiếc xe buýt trường học.
Số lượng cá voi xanh khổng lồ này đã giảm mạnh vào đầu thế kỷ 20 do hoạt động săn bắt cá voi thương mại ở mức độ cực cao. Do đó, cá voi xanh hiện được liệt kê là có nguy cơ tuyệt chủng trong Danh sách đỏ các loài bị đe dọa của Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN , mặc dù số lượng của chúng đang bắt đầu tăng trở lại trên toàn thế giới . Trong số bốn phân loài cá voi xanh, B. musculus musculus, được tìm thấy ở Bắc Đại Tây Dương và Bắc Thái Bình Dương, là một trong những loài có nguy cơ cao nhất.
Trong một nghiên cứu mới, được công bố ngày 6 tháng 1 trên tạp chí Bảo tồn Di truyền , các nhà nghiên cứu đã phân tích bộ gen của B. m. musculus ở Bắc Đại Tây Dương để tìm dấu hiệu cận huyết, có thể cản trở sự phục hồi của nhóm này.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một bộ gen "de novo" cho quần thể này, nghĩa là nó được tạo ra từ đầu, bằng cách ghép các đoạn DNA từ các cá thể khác nhau lại với nhau. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã sử dụng bản thiết kế di truyền mới này làm mẫu để phân tích sâu hơn toàn bộ hoặc một phần bộ gen của 31 cá thể trong phạm vi quần thể này.
Đồng tác giả nghiên cứu Mark Engstrom , một nhà di truyền học sinh thái tại Đại học Toronto, nói với Live Science qua email: “Đây là một quá trình lâu dài và tốn nhiều công sức, giống như việc lắp ráp một trò chơi ghép hình khổng lồ không có hình ảnh hướng dẫn trên hộp” . Nhưng một khi câu đố đã được giải, việc làm đi làm lại sẽ trở nên dễ dàng hơn nhiều, ông nói thêm.
Họ phát hiện ra rằng mỗi con cá voi được lấy mẫu đều có DNA của cá voi vây ( Balaenoptera physalus ) ẩn trong bộ gen của chúng. Trung bình khoảng 3,5% DNA của nhóm đến từ cá voi vây.
Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng cá voi xanh và cá voi vây có thể sinh sản để tạo ra con lai của hai loài, mặc dù cá voi xanh nặng trung bình khoảng 85 tấn (77 tấn), theo The New York Times . Theo một nghiên cứu năm 2021, những con lai này đôi khi được gọi là cá voi "ống khói" và thường trông giống những con cá voi vây lớn bất thường với màu sắc và cấu trúc hàm của cá voi xanh .
Cho đến gần đây, người ta vẫn cho rằng những con lai này vô sinh và không thể sinh con, tương tự như hầu hết các loài động vật lai khác. Tuy nhiên, một nghiên cứu năm 2018 đã tiết lộ rằng ít nhất một số con lai này có thể sinh sản thành công với cá voi xanh.
Các nhà nghiên cứu tin rằng cá voi lai đã sinh sản với cá voi xanh, tạo ra những đứa con "lai chéo" với phần lớn DNA của cá voi xanh và một số DNA của cá voi vây. Kiểu chuyển DNA này từ loài này sang loài khác thông qua giao phối với nhau được gọi là sự xâm nhập.
Nhóm nghiên cứu mới đã nghi ngờ rằng họ có thể tìm thấy DNA của cá voi vây trong số bộ gen mà họ đã giải trình tự. Engstrom cho biết: “Nhưng mức độ xâm nhập giữa các loài mà chúng tôi tìm thấy là bất ngờ và cao hơn nhiều so với báo cáo trước đây”.
Engstrom cho biết, các nghiên cứu tương tự về cá voi vây không tìm thấy bằng chứng nào cho thấy loài này thừa hưởng bất kỳ DNA nào của cá voi xanh thông qua quá trình xâm nhập. Vì vậy, có vẻ như chỉ có cá voi xanh mới có khả năng hoặc có lẽ sẵn sàng sinh sản bằng những con lai này.
Engstrom nói: “Chúng tôi không biết tại sao sự hướng nội lại xuất hiện một chiều. Tuy nhiên, có thể là do số lượng cá voi vây nhiều hơn cá voi xanh" , ông nói thêm.
Cũng có rất ít bằng chứng cho thấy sự xâm nhập giữa cá voi vây và cá voi xanh xảy ra ở bất kỳ nơi nào khác trên thế giới. “Theo những gì chúng tôi biết, đây chỉ là hiện tượng ở Bắc Đại Tây Dương”, Engstrom nói. Mặc dù lý do tại sao điều đó có thể vẫn chưa rõ ràng, ông nói thêm.
Hiện tại không có bằng chứng nào cho thấy việc mang DNA của cá voi vây có tác động tiêu cực đến các cá thể cá voi xanh. Tuy nhiên, Engstrom lo ngại rằng nếu quá trình xâm lấn tiếp tục, nó có thể làm giảm lượng DNA của cá voi xanh trong quần thể, điều này có thể khiến những con cá voi này kém kiên cường hơn trong việc thích ứng với những thách thức mới, chẳng hạn như biến đổi khí hậu do con người gây ra.
Bộ gen cũng tiết lộ rằng có ít sự cận huyết giữa cá voi xanh Bắc Đại Tây Dương hơn nhiều so với dự kiến. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng có một dòng gen đáng kể giữa những con cá voi từ phía tây Đại Tây Dương, vòng quanh Bắc Mỹ, đến phía đông Đại Tây Dương gần châu Âu, nguyên nhân có thể là do cá voi phương Tây đi theo dòng hải lưu Bắc Đại Tây Dương về phía đông để kiếm ăn.
Engstrom cho biết đây là tin tốt vì nó có nghĩa là dân số được kết nối nhiều hơn và do đó, đa dạng hơn về mặt di truyền và có khả năng chống chọi tốt hơn với những thay đổi. “Điều này mang lại cho tôi hy vọng rằng với những nỗ lực bảo tồn bền vững, quần thể Đại Tây Dương có thể phục hồi.”
