Cá diếc tự nhân bản xâm chiếm châu Âu

Các nhà nghiên cứu giải mã hệ gene của cá diếc, loài cá xâm hại sử dụng cách đánh cắp tinh trùng loài khác để tạo ra bản sao của chúng.

Cá diếc được xem là một trong những loài cá xâm hại thành công nhất ở châu Âu. Khả năng sinh sản vô tính mang lại cho chúng lợi thế cạnh tranh lớn. Nhóm nghiên cứu quốc tế đứng đầu là Dunja Lamatsch ở Khoa hồ học thuộc Đại học Innsbruck, Áo, mô tả hệ gene hoàn chỉnh của cá diếc lần đầu tiên trên tạp chí Nature Communications hôm 14/7, cung cấp hiểu biết sâu hơn về phương pháp sinh sản kỳ lạ của chúng, theo Phys.org.

Cá diếc cái sinh sản vô tính nên không cần tìm bạn tình. (Ảnh: Wikipedia)

Cá diếc (Carassius gibelio), động vật bản xứ ở châu Á, là loài xâm hại ở châu Âu. Chúng là họ hàng gần của cá vàng, cạnh tranh với cá diếc bạc bản xứ nguy cấp trong cùng môi trường sống. Tuy nhiên, trong khi cá vàng và cá diếc bạc thường sinh sản hữu tính, cá diếc có lợi thế tiến hóa lớn giúp con cái tiết kiệm thời gian tìm kiếm bạn tình. Thay vào đó, cá diếc cái sử dụng tinh trùng của cá diếc bạc đực hoặc loài cá khác. Để làm điều này, chúng trà trộn vào đàn cá diếc bạc, sau đó đẻ trứng để những con đực thụ tinh.

Tinh trùng bị đánh cắp kích thích tế bào trứng của cá diếc phân chia. Vật liệu di truyền của con đực sau đó phân hủy trong tế bào trứng mà không được sử dụng. Cách này được gọi là trinh sản phụ thuộc vào tinh trùng. Tất cả con non ra đời theo phương pháp trên đều là bản sao giống cái của cá diếc cái. Do đó, phần lớn quần thể cá diếc là con cái, con đực rất hiếm gặp.

Trong nghiên cứu, Lamatsch và cộng sự có thể giải mãi hoàn toàn hệ gene của cá diếc và tìm ra cơ chế phía sau cách sinh sản của chúng. Toàn bộ thông tin di truyền của một tổ chức sinh vật là hệ gene được chia thành nhiều chuỗi nhiễm sắc thể khác nhau. Động vật sinh sản hữu tính có số chuỗi nhiễm sắc thể lưỡng bội. Để sinh sản, nhiễm sắc thể của con đực và con cái được phân chia vào tế bào mầm và chỉ có một chuỗi nhiễm sắc thể được truyền qua. Sự kết hợp của trứng và tinh trùng mang một chuỗi nhiễm sắc thể cuối cùng tạo ra tổ chức lưỡng bội.

Tuy nhiên, sự cố ở tế bào mầm hoặc lai nhiều lần giữa các loài có họ khiến tổ chức sinh vật có nhiều hơn hai chuỗi nhiễm sắc thể, thường gặp ở cá, động vật lưỡng cư và bò sát. Thậm chí những loài như cá diếc có thể tiến hóa theo cách này. Cá diếc có 6 chuỗi nhiễm sắc thể, 4 trong số đó đến từ lai với loài cá khác họ, hai chuỗi còn lại được thêm vào khi lai với loài cá họ hàng gần.

Nhờ hợp tác với nhóm nghiên cứu đến từ Viện sinh thái học nước ngọt và ngư nghiệp nội hải Leibniz ở Berlin (IGB) và Đại học Würzburg, Lamatsch có thể phân tích hệ gene của cá diếc thành những chuỗi nhiễm sắc thể. Đây là lần đầu tiên toàn bộ thông tin di truyền của động vật mang 6 chuỗi nhiễm sắc thể được mô tả. Hệ gene của cá diếc bao gồm tổng cộng 150 nhiễm sắc thể, nhiều gấp 3 lần hệ gene người. Phân tích hé lộ cách 6 chuỗi nhiễm sắc thể cùng tồn tại.

Cập nhật: 21/07/2022 VnExpress