Khám phá kinh ngạc về loài giun 'đáng sợ' biến động vật thành xác sống

Giun bờm ngựa "siêu" dài và mỏng (tên khoa học là Nematomorpha) hoàn toàn thiếu 'sợi tóc' ở cấp độ tế bào cho phép hầu hết các tế bào động vật di chuyển hay cảm nhận.

Những sợi siêu nhỏ này được gọi là celium, một bào quan có màng bao bọc được tìm thấy trên hầu hết các loại tế bào nhân chuẩn. Chúng có hình dạng giống như một sợi chỉ mỏng kéo dài từ bề mặt của tế bào lớn hơn nhiều.

Tuy nhiên, bằng cách nào đó, hai loài giun bờm ngựa cổ – một loài sống ở nước ngọt (Acutogordius australiensis) và một loài sống ở nước mặn (Nectonema munidae) – đã học cách sống mà không có những bộ phận phụ quan trọng này.

Theo một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Harvard, Đại học Copenhagien và Bảo tàng Field của Chicago, cả hai loài đều thiếu khoảng 30% gien được cho là chịu trách nhiệm cho sự phát triển của celium trên hầu hết các nhóm động vật.

Các tác giả kết luận rằng tổ tiên chung xa xôi của giun bờm ngựa đã loại bỏ những gien này từ rất lâu. Tại sao chúng làm như vậy vẫn còn là một bí ẩn.

Nhà sinh vật học tiến hóa Tauana Cunha của Bảo tàng Field giải thích: "Celium là bào quan, cấu trúc nhỏ ở cấp độ tế bào. Về cơ bản, nó có ở tất cả các loài động vật và thậm chí rộng hơn, ở sinh vật nguyên sinh và một số thực vật, nấm. Vì vậy, chúng hiện diện trong sự đa dạng lớn của sự sống trên Trái đất".

Nhưng con giun bờm ngựa thì đặc biệt. Trong thế giới sinh vật, không có gì lạ khi các loài ký sinh bị thiếu rất nhiều gien. Tương tự như giun bờm ngựa, nhiều sinh vật trong số này không có hệ thống bài tiết, hô hấp hoặc tuần hoàn. Thay vào đó, chúng để cơ thể của vật chủ để làm hầu hết các công việc nặng nhọc.

Trong sinh học tiến hóa, nếu một loài động vật không 'sử dụng' một cấu trúc hoặc chức năng, chúng có xu hướng mất dần nó trong quá trình gọi là tiêu giảm sinh học.

Tuy nhiên, việc không có gien nào cho celium của tế bào là điều đáng kinh ngạc. Cunha cho biết: “Có rất nhiều sinh vật ký sinh khác vẫn có các gien cụ thể này, vì vậy chúng tôi không thể nói rằng các gien bị thiếu ở giun bờm ngựa là do lối sống ký sinh của chúng”.

Các nhà nghiên cứu trước đây đã nhận thấy rằng giun bờm ngựa không có celium trong một số tế bào. Nhưng họ vẫn chưa rõ liệu mô hình này có tồn tại trên tất cả các tế bào của loài ký sinh này trong tất cả các giai đoạn sống khác nhau hay không, nhưng bây giờ thì mọi thứ đã sáng tỏ.

Cunha giải thích: “Bây giờ chúng tôi thấy rằng giun bờm ngựa thực sự thiếu gien tạo ra celium như ở các loài động vật khác. Đơn giản là chúng không có “nguyên vật liệu” để tạo ra celium ngay từ đầu. Có khả năng sự mất mát đã xảy ra từ sớm, trong quá trình tiến hóa của chúng và sau này tiếp tục như vậy".

Các tác giả hy vọng nghiên cứu của họ sẽ giúp các nhà khoa học tìm hiểu thêm "cơ chế gien ẩn dưới sinh vật ký sinh" để khám phá cách thức những sinh vật lập dị này thực hiện những vụ chiếm đoạt toàn bộ cơ thể của vật chủ.

Chẳng hạn sau khi xâm nhập não dế, giun bờm ngựa khi trưởng thành đã ăn khổ chủ từ trong ra ngoài, chừa lại một phần cơ thể vừa đủ để giữ cho dế sống sót. Sau khi đã ăn no, giun bờm ngựa tiêu hủy hệ thống thần kinh của dế, di chuyển cơ thể vật chủ về phía có vùng nước.

Khi khổ chủ vùi mình trong nước, con giun bờm ngựa sẽ chui ra khỏi cơ thể con dế bằng những tua dài ngoằn ngoèo để nó có thể bắt đầu quá trình sinh sản.

Có thể một cái gì đó trong quá trình sinh sản rùng rợn này đòi hỏi các cơ quan cảm giác chuyên biệt mà không sử dụng celium như ở tế báo động vật bình thường. Chắc chắn các cuộc nghiên cứu trong tương lai về loài giun bờm ngựa kỳ lạ này sẽ tiếp tục cho thấy lý do tại sao nó lại cực "kinh dị" như vậy.