Cá tự chuyển đổi giới tính có liên quan đến dân số và nền nông nghiệp tại lưu vực sông Potomac

Nhiều năm nay, các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu tìm hiểu tại sao rất nhiều con cá vược đực miệng nhỏ tại lưu vực sông Potomac lại có tế bào trứng chưa trưởng thành trong tinh hoàn của chúng – đây là một dạng của hiện tượng tự chuyển đổi giới tính. Họ đã gần tiến đến câu trả lời.

Nghiên cứu do cơ quan Khảo sát địa chất Hoa Kì (USGS) cho thấy hiện tượng chuyển đổi giới tính xảy ra tại lưu vực sông Potomac phổ biến tại những nơi nghề nông được tiến hành với quy mô sâu rộng và những nơi có mật độ dân cư cao nhất. Nghiên cứu cũng cho thấy dạng thức tự chuyển đổi giới tính này là thường thấy nhất, còn có tên là noãn bào tinh hoàn (TO), xảy ra vào mùa xuân – ngay trước và trong mùa đẻ trứng.

Nhà khoa học USGS Vicki Blazer, người chỉ đạo nghiên cứu, nói: “Chúng tôi đã bắt những con cá vược ở sông Shenandoah, nhánh phía nam của sông Potomac, và những con cá vược ở lưu vực sông Potomac để so sánh. Những con cá ở nơi có mật độ dân cư lớn nhất và cày cấy trồng trọt nhiều nhất thì tỉ lệ xảy ra hiện tượng chuyển đổi giới tính cũng cao nhất, tỉ lệ lớn nhất ở sông Shenandoah từ 80-100%”.

Đối với lưu vực sông Potomac, nơi có dân cư tập trung đông nhất với nông trang được thực hiện với quy mô lớn nhất có tỉ lệ TO là 75%, những nơi ít dân cư hơn có tỉ lệ 14-35% con đực có TO. Những khu vực dọc nhánh phía nam sông Potomac có tỉ lệ 47-77%. Thêm một lần nữa khẳng định rằng số lượng cá chuyển đổi giới tính tỉ lệ thuận với mức độ tăng dân số và phát triển nông nghiệp.

Cá vược miệng nhỏ. Các nhà khoa học mới đây đã phát hiện những đầu mối giải thích tại sao rất nhiều con cá vược đực lại có tế bào trứng chưa trưởng thành trong tinh hoàn của chúng – đây là một dạng của hiện tượng tự chuyển đổi giới tính. (Ảnh: iStockphoto)

Những khác biệt theo mùa cũng rất đáng chú ý. Theo nghiên cứu, USGS đã quan sát 6 địa điểm. Tại mỗi nơi, tỉ lệ con đực có TO cao hơn đáng kể vào mùa xuân, thời kì trước và trong thời gian đẻ trứng, từ 69% đến 100%. Trong khi vào mùa hè, thời gian sau đẻ trứng, tỉ lệ này chỉ còn từ 25% đến 67%. Hiện tượng sinh sản bất thường của cá vược miệng nhỏ tại sông Potomac không phải được phát hiện nhờ một cuộc kiểm tra tổng thể trên một con cá nào mà được tìm ra một cách tình cờ. Năm 2003, khi các nhà khoa học điều tra sự việc cá chết hàng loạt cùng những thương tổn trên diện rộng đã vô tình nhận thấy rất nhiều con cá bị TO nhờ quan sát các mô tế bào trong tinh hoàn của cá đực dưới kính hiển vi.

Hiện tượng chuyển đổi giới tính không phải chỉ xuất hiện ở riêng lưu vực sông Potomac, cũng như không phải chỉ riêng loài cá vược miệng nhỏ mới có. Theo các tài liệu ghi chép được hiện tượng này cũng có ở một số loài cá trong tự nhiên bao gồm cá con nhiều màu đuôi đốm ở sông St. Lawrence, cá hút bụi màu trắng ở sông Colorado, cá tầm ở sông Mississippi, cá rô trắng ở Hồ Lớn, cá rutilut ở Anh Quốc và Đan Mạch, cá trê răng sắc ở Nam Phi, cá gai ba ngạnh ở Đức và cá râu ở Italy. Một số loài cá sống dưới biển và ở vùng nước lợ tại Nhật Bản, Anh Quốc, Địa Trung Hải cũng có thể tự chuyển đổi giới tính.

Ở rất nhiều nơi trong số này, hiện tượng chuyển đổi giới tính ở cá có liên quan đến các hợp chất gây rối loạn nội tiết đã được xác định hoặc bị nghi ngờ có trong nguồn nước thải không qua xử lý đúng tiêu chuẩn, cũng như rác thải từ hoạt động canh tác. Những hợp chất có thể chứa estrogen trong thuốc ngừa thai và các hoocmon thay thế, thuốc trừ sâu, phân bón sử dụng cho mùa màng cũng như các hoocmon từ hoạt động chăn nuôi.

Các nhà khoa học hiện vẫn đang tiếp tục đánh giá mức độ của TO đối với cá vược tại hệ thống sông Potomac. Chúng là những ví dụ nghiên cứu được thu thập tại những địa điểm nằm cả bên trong và bên ngoài lưu vực sông nhằm xác định cơ sở của hiện tượng TO đối với cả cá vược miệng lớn và cá vược miệng nhỏ; từ đó xác định nguyên nhân tiềm tàng. Họ cũng đánh giá tình trạng nói chung cũng như hoạt động sinh sản của chúng tại những nơi có TO dù với tỉ lệ thấp hay cao và đánh giá nguy cơ sử dụng đất.

Bài viết “Tự chuyển đổi giới tính (Noãn bào tinh hoàn) ở cá vược miệng nhỏ tại sông Potomac và một số lưu vực sông lân cận” được phát hành trên tờ Journal of Aquatic Animal Health.

Nghiên cứu về tình trạng loài cá là một phần trong nghiên cứu lớn vịnh Chesapeake của USGS nhằm cung cấp cơ sở khoa học để nâng cao nhận thức và quản lý hệ sinh thái vịnh. Báo cáo “Thông tư 1316 USGS”, “Tổng hợp nghiên cứu khoa học USGS về hệ sinh thái vịnh Chesapeake và quản lý môi trường” sẽ sớm được USGS phát hành.