Con người chúng ta chỉ có thể mọc lại đầu ngón tay hoặc chân đã mất. Tuy nhiên, nhiều loài động vật có khả năng kỳ diệu hơn, tái tạo thậm chí gần như toàn bộ cơ thể sau khi bị thương tổn hoặc đứt lìa, chỉ bằng một số tế bào ít ỏi. Dưới đây là những điển hình thú vị.
Bạch tuộc tự rụng… dương vật
Để truyền tinh trùng vào cơ thể con cái, những con đực của các loài bạch tuộc đã phát triển một loại cánh tay chuyên biệt có tên cánh tay giao phối (hectocotylus - tương đương dương vật). Ở một số loài bạch tuộc, cánh tay này có thể tự đứt rời khỏi cơ thể con đực trong quá trình giao phối và bám lại trên người con cái để truyền hàng bó sinh tinh vào cơ thể con cái sau đó.
Trong bức ảnh này được chụp ngoài khơi đảo Sulawesi (Indonesia), một con bạch tuộc bên trái, thuộc họ Abdopus aculeatus, đang ‘đưa’ cánh tay giao phối vào bên trong cơ thể con cái bên phải – ngay bên dưới mắt.
Dưa chuột biển tự ‘moi’ tất cả nội tạng
Con dưa chuột biển này, thuộc họ Bohadschia argus, được chụp ở vùng biển Celebes ngoài khơi đảo Sulawesi, Indonesia có khả năng tự vệ trước những kẻ săn mồi theo cách rất thú vị. Nó tự moi tất cả mọi cơ quan bên trong cơ thể rồi ‘bắn’ ra ngoài qua hậu môn. Sau đó, quá trình tái tạo nội tạng sẽ bắt đầu từ bộ máy tiêu hóa, và cần vài tuần để các cơ quan có thể mọc lại hoàn chỉnh.
Sa giông chấm đỏ tái tạo toàn bộ chi
Ngay từ năm 1768, bác sỹ Lazzaro Spallanzani đã nghiên cứu khả năng tái tạo đuôi, mắt và thậm chí toàn bộ chi trên cơ thể ở các loài sa giông (thuộc nhóm gần với kỳ giông). Khi một con sa giông mất một chi, các tế bào trong vùng bị thương tổn sẽ tiến hành ‘giải biệt phân’ (de-differenciate) để trở lại thành các tế bào gốc.
Những tế bào gốc sau đó kết thành một khối tế bào gọi là ‘mầm bào’ mà từ đó chi mới sẽ mọc trở lại. Trong một nghiên cứu năm 2007 về loài sa giông chấm đỏ, nhà nghiên cứu Anoop Kumar và đồng nghiệp từ Đại học College London đã chỉ ra một protein có tên nAG – tiết ra bởi các tế bào thần kinh và da – là chìa khóa giúp hình thành mầm bào.
Sán dẹp (Planaria) tự phân tách thành hai
Cắt làm đôi một con sán dẹp sẽ biến chúng thành hai. Những con sâu dẹp phi ký sinh này sống dưới nước hoặc ở các môi trường ẩm ướt trên cạn. Có hàng nghìn loài sán dẹp rải rác từ ngắn hơn 1 milimet đến dài hơn 60 centimet như loài sán dẹp săn mồi Bipalium Kewense. Sán dẹp có thể tái tạo các mô nhờ khả năng tự sinh sôi tế bào và nhờ việc dùng các tế bào gốc có tên tế bào linh hoạt (neoblast) để sao chép các mô sẵn có. Các tế bào gốc linh hoạt vốn không bị biệt phân và phân bố khắp cơ thể con vật.
Bất kỳ phần nào của cơ thể loài sán dẹp Stenostomum khi đứt lìa khỏi cơ thể chính đều có thể phát triển thành một con sán dẹp hoàn chỉnh. Điều này khiến chúng trở thành sinh vật mẫu lý tưởng cho các phòng thí nghiệm. Sán dẹp nước ngọt Dugesia, trong hình này, đã được tách bằng dao mổ từ đầu đến họng, kết quả là thành một con sán hai đầu.
Đĩa thần kinh và tay hữu dụng của sao biển
Giống như các loài dưa chuột biển, sao biển là động vật da gai và vì thế có hệ thống thần kinh rải rác bên trong và dưới da. Sao biển có đĩa thần kinh trung tâm quanh miệng.
Một số loài sao biển có thể tự phân tách đĩa thần kinh trung tâm này thành hai nửa, mỗi nửa sẽ phát triển thành một con sao biển mới. Một số loài sao biển cần một cánh tay và một phần nhỏ của đĩa trung tâm để tái tạo. Loài sao biển Linckia ở vùng biển Indo-Pacific (gồm Ấn Độ Dương cùng Tây và Trung Thái Bình Dương) là một bậc thầy tái tạo vì nó có thể tái tạo toàn bộ cơ thể chỉ với một cánh tay còn sót. Tuy nhiên, khi một cánh tay hoặc đĩa thần kinh bị thương tổn, điều đó có thể ảnh hưởng xấu đối với việc tái tạo cơ thể.
Những cánh tay của loài sao biển bảy tay được chụp hình ở đây cho thấy các giai đoạn khác nhau của quá trình tái tạo.
Tắc kè đứt đuôi
Cơ chế tự đứt đuôi đã tiến hóa ở một vài nhóm tắc kè, thằn lằn và kỳ giông khiến nó có thể tự rụng đuôi khi bị kẻ săn mồi tóm. Những con vật này có những khối gọi là “các miếng đứt gãy” phân bổ đều đặn dọc theo đuôi con vật hoặc ở giữa các đốt sống. Để tự đứt đuôi, các bắp cơ chuyên biệt sẽ liên lạc với các miếng đứt gãy, giúp tự bẻ gãy các đốt sống. Sau đó, các bắp cơ sẽ dồn lại quanh các đốt sống ở đuôi để cầm máu.
Những loài thằn lằn có khả năng tự vệ này thường có đuôi sáng màu, đuôi có thể tiếp tục ngọ nguậy sau khi phân tách để dẫn dụ sự chú ý của kẻ săn mồi, giúp con thằn lằn có đủ thời gian để trốn thoát. Đuôi mới sẽ mọc lại từ một que sụn ở vị trí những đốt sống đã đứt. Cái đuôi của của con tắc kè trong hình này đã mọc thành hai nhánh từ một mối đứt trước đó.