Bắt đầu từ năm 1993, những cái chết kỳ lạ của động vật lưỡng cư bắt đầu xảy ra trên toàn cầu. Trên thực tế, kể từ khi loài người trở thành "chúa tể" của Trái đất, đã có rất nhiều loài phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng, nhưng cuộc khủng hoảng lưỡng cư này rất kỳ lạ. Một số lượng lớn các loài lưỡng cư chết chủ yếu xảy ra ở các khu rừng nguyên sinh hoặc các khu bảo tồn thiên nhiên xa con người.
Các nhà sinh vật học đã thu thập xác chết của các loài lưỡng cư từ nhiều nơi khác nhau và tiến hành các cuộc kiểm tra về ký sinh trùng, vi khuẩn, virus, nhưng không thể tìm thấy mầm bệnh rõ ràng nào từ chúng. Thay vào đó có một loại nấm được gọi là bào tử chytrid được tìm thấy trong vết da và mô biểu bì của mẫu. Chính loài nấm chytrid này đã gây ra một cuộc thanh trừng trong thế giới lưỡng cư tại khu rừng nhiệt đới không có người sinh sống ở Queensland, Australia - 14 loài ếch rừng nhiệt đới đã bị tổn hại nghiêm trọng và một số loài đã bị tuyệt chủng hoàn toàn. Trên toàn thế giới, hơn 40% động vật lưỡng cư có nguy cơ tuyệt chủng do nhiễm chytrid.
Một số lượng lớn các loài lưỡng cư chết chủ yếu xảy ra ở các khu rừng nguyên sinh.
Giống như việc chúng ta bị ám ảnh bởi việc tìm ra số lượng bệnh nhân mắc các bệnh truyền nhiễm ngày nay, các nhà sinh vật học cũng vậy, và cuối cùng họ cũng đã tìm ra manh mối sau nhiều năm làm việc chăm chỉ. Sự tuyệt chủng bí ẩn này của các loài lưỡng cư có liên quan gì đó đến các thử nghiệm mang thai của con người. Nhưng phương pháp thử thai phổ biến nhất ngày nay là dùng que thử thai, điều này có liên quan gì tới các loài lưỡng cư?
Có thể ít người chú ý đến sự phát triển của các phương pháp thử thai. Đối với người Trung Quốc, kỹ thuật thử thai cổ xưa được mô tả trong nhiều tác phẩm văn học và điện ảnh là việc đánh giá liệu một người có mang thai hay không chính là bắt mạch. Tuy nhiên, phần còn lại của thế giới thì khác, từ xa xưa con người đã tiến hành suy đoán một người có thai hay không nhờ vào phân tích nước tiểu, có lẽ vì người xưa cho rằng nước tiểu và trẻ sơ sinh dường như đều xuất phát từ cùng một nơi cho nên khi mang thai, thay đổi từ bên trong cũng sẽ khiến đặc tính của nước tiểu thay đổi.
Người Ai Cập cổ đại cách đây 3.500 năm chính là những người đầu tiên đã tìm ra một phương pháp thử thai bằng nước tiểu. Những phụ nữ có thể mang thai được yêu cầu đi tiểu vào một túi lúa mì và một túi lúa mạch. Vài ngày sau, nếu lúa mì nảy mầm thì người phụ nữ đó được cho là đang mang thai bé gái và nếu lúa mạch nảy mầm, thì lại được cho là đang mang thai bé trai còn nếu lúa mạch và lúa mì không nảy mầm thì người phụ nữ đó chưa mang thai. Nhưng trên thực tế vẫn chưa có căn cứ khoa học nào có thể chứng minh được điều này vào thời điểm đó.
Theo lẽ thường, nhiều người cho rằng phương pháp siêu hình này không có tác dụng gì ngoài việc làm hỏng thức ăn, tuy nhiên, nó không chỉ được truyền lại các thế hệ sau mà còn lan sang Châu Âu điển hình là các nước như Hy Lạp và La Mã cổ đại, ngoài ra phương pháp này còn được ghi lại trong một cuốn sách dân gian của Đức năm 1699.
Vào năm 1963, một nghiên cứu đã khôi phục lại phương pháp này và phát hiện ra rằng nước tiểu của nam giới hoặc phụ nữ không mang thai có thể ức chế sự nảy mầm của ngũ cốc, và nước tiểu của phụ nữ mang thai thì ngược lại, và tỷ lệ nảy mầm thành công của lúa mì có thể đạt 70%. Và việc sử dụng lúa mạch và lúa mì để đánh giá giới tính thai nhi là hoàn toàn vô nghĩa vì nó không hề chính xác.
Người Ai Cập cổ đại có thể đã phát triển phương pháp này một cách tình cờ, nhưng công nghệ thử thai ban đầu của Châu Âu thì không giống như vậy. Vào thời Trung Cổ, Châu Âu cũng đã phát triển một nghề đó là nghề quan sát nước tiểu, họ được gọi là những nhà "tiên tri nước tiểu" bởi họ sẽ đánh giá một người có thai hay không dựa vào màu sắc nước tiểu của người phụ nữ.
Ngoài ra còn có một phương pháp khác nặng mùi hơn là ngâm vải vào nước tiểu của người nghi có thai, sau đó phơi khô rồi đốt lên, nếu miếng vải cháy có mùi khét khiến người phụ nữ có cảm giác buồn nôn thì chứng tỏ người đó đã có thai.
Người quan sát nước tiểu sẽ đánh giá một người có thai hay không dựa vào màu sắc nước tiểu của người phụ nữ.
Vào những năm 1920, người ta đã phát hiện ra gonadotropin màng đệm ở người (hCG), là một loại hormone được sản xuất bởi nhau thai sau khi trứng đã thụ tinh và làm tổ. Nó có trong máu và nước tiểu của phụ nữ mang thai với hàm lượng cao, vì vậy nước tiểu và hCG hàm lượng trong máu có thể được sử dụng như một chỉ số đáng tin cậy để đánh giá việc có thai hay không.
Hai nhà khoa học Bernhard Zondek và Selma Aschheim đã đi đầu trong việc tiêm nước tiểu của phụ nữ mang thai vào những con vật để thử thai. Ở chuột, người ta đã phát hiện ra rằng buồng trứng của chuột sẽ thay đổi dưới tác động của hCG chỉ vài ngày sau khi được tiêm nước tiểu, vì vậy một phương pháp thử thai mới trên động vật đã ra đời, được biết đến trong lịch sử là "A-Z test".
"A-Z test" đã đánh bại hoàn toàn các phương pháp thử thai trước đó với tỷ lệ chính xác lên tới 98%, nhưng đôi khi tỷ lệ chính xác cũng thay đổi do sử dụng các loài động vật khác nhau. Ban đầu để thử thai họ sẽ sử dụng 5 con chuột cái tơ nhưng dần dần những con chuột này được thay thế bằng những con thỏ cái trưởng thành và số lượng cũng ngày càng tăng cao. Trung bình một phòng khám thai bình thường có thể giết chết 6.000 con thỏ mỗi năm để phục vụ cho việc xét nghiệm này.
Một phòng khám thai bình thường có thể giết chết 6.000 con thỏ mỗi năm để phục vụ cho việc xét nghiệm này.
Phương pháp thử thai này chiếm lĩnh thị trường lúc bấy giờ với tỷ lệ chính xác vượt trội, và phụ nữ thường dùng từ "con thỏ chết" như một từ lóng để ám chỉ việc mang thai. Trên thực tế, con thỏ được dùng để thử thai sẽ phải chết cho dù người phụ nữ đó có thai hay không, vì người ta phải mổ chúng ra đề quan sát buồng trứng của chúng rồi đánh giá. Chính nhược điểm này đã khiến cho phương pháp này dần bị quay lưng.
Nhà động vật học người Anh - Hogben đã để mắt đến loài ếch có vuốt Châu Phi - Xenopus laevis. Năm 1930, Hogben thử nghiệm tiêm cho loài ếch này một chiết xuất từ tuyến yên của bò, và bất ngờ phát hiện ra rằng loài ếch này sẽ phóng noãn một cách bất thường.
Mặc dù phương pháp này tương tự như các thử nghiệm mang thai trước đây trên chuột và thỏ, nhưng khám phá của Hogben lại chứng minh rằng, hormone của động vật có vú cũng có thể hoạt động trên cơ thể động vật lưỡng cư và phản ứng rụng trứng sẽ xảy ra sau khi chúng tiếp xúc với hCG nhanh hơn, dễ quan sát hơn và quan trọng hơn là không phải giết chúng.
Vì vậy, Hogben đã đề cập ngắn gọn ý tưởng này trong báo cáo học tập của mình, và đưa một nhóm ếch Xenopus tới Vương quốc Anh để nghiên cứu các phương pháp thử thai thực tế. Sau nhiều thí nghiệm, Hogben phát hiện ra rằng khi ở môi trường tự nhiên, ếch Xenopus chỉ đẻ trứng sau khi giao phối và không hề có trứng đẻ tự phát. Nhưng nước tiểu của phụ nữ mang thai được tiêm dưới da của ếch Xenopus sau 6 - 12 tiếng thì sẽ kích thích nó sinh sản, bởi vậy phương pháp này có tỷ lệ chính xác rất cao và thời gian chờ đợi ngắn hơn phương pháp trước đó.
Ếch Xenopus nhanh chóng trở thành một thế hệ công cụ thử thai mới.
Ngoài ra phương pháp này còn có thể tái sử dụng nhiều lần, một con ếch Xenopus có tuổi thọ có thể lên tới hơn 10 năm trong điều kiện nuôi nhốt bởi vậy nó đã nhanh chóng trở thành một thế hệ công cụ thử thai mới.
Từ cuối những năm 1930 đến những năm 1960, hàng nghìn con ếch Xenopus laevis đã phải chìm đắm trong chu kỳ rụng trứng vô hạn để cống hiến cho vấn đề kế hoạch hóa gia đình của con người. Nhưng theo thời gian, một phương pháp phát hiện hóa học hCG tiên tiến hơn đã ra đời và cứu vớt loài ếch này. Phương pháp sử dụng sự liên kết cụ thể của các kháng thể hCG.
Đầu tiên gắn hCG vào bề mặt tế bào máu cừu, sau đó sử dụng động vật để tạo ra kháng thể hCG. Hai chất này được trộn với nước tiểu và chờ thay đổi. Nếu nước tiểu chứa một lượng lớn hCG thì kháng thể hCG sẽ ưu tiên liên kết với nó và máu cừu không thay đổi, ngược lại nếu hàm lượng hCG trong nước tiểu rất thấp thì kháng thể sẽ liên kết với hCG trên bề mặt tế bào máu của cừu và sinh ra hiện tượng đông máu.
Phương pháp này thực sự rất phức tạp, có 10 bước, và ống nghiệm cần phải được cách ly khỏi rung động trong 2 giờ. Theo thời gian, que thử thai cũng được ra đời và phương pháp này vẫn được dùng cho tới tận ngày nay.
Các biện pháp thử thai từ xưa đến nay.
Trên thực tế, công nghệ thử thai hiện đại đã mang đến cho con người nhiều lựa chọn hơn trong việc sinh sản, nhưng nó lại gây khó khăn cho quá trình sinh sản của các loài lưỡng cư. Công nghệ mới này không thực sự cứu được loài ếch Xenopus. Do được sử dụng rộng rãi trong các xét nghiệm mang thai, một số lượng lớn ếch Xenopus hoang dã bị bắt và bán từ miền nam Châu Phi đến khắp nơi trên thế giới.
Các nhà khoa học đã theo dõi loại nấm chytrid đã gây ra một số lượng lớn cái chết ở động vật lưỡng cư. Các mẫu sớm nhất đến từ loài Xenopus laevis bị bắt và buôn bán vào những năm 1930. Nói cách khác, chính hoạt động buôn bán toàn cầu của con người với ếch Xenopus đã gây ra sự lây lan của nấm chytrid. Vậy tại sao loài nấm chytrid do Xenopus laevis mang trong những năm 1930 lại phải đợi nửa thế kỷ mới được phát hiện?
Trên thực tế, đây là một câu chuyện tương tự như bệnh đậu mùa và người da đỏ. Ếch Xenopus laevis là vật chủ tự nhiên của nấm chytrid, do sống lâu dài với nấm chytrid nên nó có sức đề kháng nhất định. Nấm chytrid chỉ có thể bám vào lớp ngoài cùng của biểu bì ở loài ếch Xenopus và có thể hoàn thành toàn bộ quá trình sinh sản của nó mà không gây hại.
Nhưng đối với các loài lưỡng cư bên ngoài lục địa Châu Phi, chúng không có khả năng chống lại nấm chytrid tự nhiên, do đó khả năng gây tử vong của nấm chytrid đối với các loài này là rất lớn. Nó không chỉ bám vào lớp biểu bì ngoài cùng mà còn lan rộng ra các mô da sâu hơn. Các túi bào tử của loài nấm này phát triển nhanh chóng và di cư lên bề mặt khi các tế bào biểu mô vật chủ biệt hóa và rụng đi để giải phóng các bào tử tự do mới.
Khả năng gây tử vong của nấm chytrid đối với động vật lưỡng cư là rất lớn.
Nghiên cứu hiện tại cho rằng nhiễm chytrid làm gián đoạn khả năng điều chỉnh cân bằng điện giải của da động vật lưỡng cư, dẫn đến giảm đáng kể nồng độ kali và natri trong cơ thể, từ đó ảnh hưởng đến hệ thống cung cấp máu và cuối cùng dẫn đến ngừng tim. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nấm chytrid có thể lây nhiễm cho ít nhất 695 loài động vật lưỡng cư, bao gồm ếch, cóc và sa giông.
Mặc dù đã nhận thức được mức độ nghiêm trọng của vấn đề nhưng ở thời điểm hiện tại thì đã quá muộn. Từ năm 2004 đến năm 2008, một địa điểm quan sát thực địa ở Panama ước tính rằng 41% loài lưỡng cư địa phương đã biến mất vì nấm chytrid. Từ năm 2009 đến 2012, nấm chytrid đã giết chết 99% kỳ nhông lửa Hà Lan.
Điều tàn nhẫn hơn là chúng ta hiện không có cách nào khác ngoài việc kiểm soát chặt chẽ việc buôn bán động vật lưỡng cư qua biên giới, vì nghiên cứu về nấm chytrid vẫn còn quá ít, và không có phương pháp điều trị khả thi cho các loài hoang dã.