Các nhà khoa học đã có thể tạo ra những con gà có đặc điểm của khủng long!

  •  
  • 652

Trong một thí nghiệm đột phá, các nhà khoa học đã biến đổi phôi gà để tạo cho chúng một cấu hình mõm và vòm miệng tương tự như các loài khủng long nhỏ như Velociraptor và Archaeopteryx.

Các tác giả chính của một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Evolution cho biết, mục đích ban đầu của nghiên cứu này không phải là tạo ra một con "gà khủng long". Bhart-Anjan Bhullar của Đại học Yale ở New Haven và Arkhat Abzhanov của Đại học Harvard ở Cambridge, Hoa Kỳ, ban đầu muốn hiểu về mỏ chim, một phần rất quan trọng của giải phẫu chim, vốn là yếu tố quyết định trong sự tiến hóa thành công của chúng, đã phát triển như thế nào.

"Bất cứ khi nào bạn kiểm tra một sự biến đổi tiến hóa quan trọng, bạn sẽ muốn tìm hiểu cơ chế ban đầu và cơ bản nhất", Bhullar nói thêm.

Việc tìm ra cơ chế tái tạo các yếu tố sinh lý khủng long đã trở thành chủ đề được nhiều người quan tâm kể từ khi ý tưởng rằng các loài chim tiến hóa từ khủng long xuất hiện vào thế kỷ 19, khi các nhà khoa học phát hiện ra hóa thạch của một loài động vật giống chim ban đầu có tên là Archaeopteryx. Tương tự như các hóa thạch khác được phát hiện gần đây, con vật có cánh và lông, nhưng nó lại có vẻ ngoài trông rất giống khủng long.

Hóa thạch con vật có cánh và lông, nhưng nó lại có vẻ ngoài trông rất giống khủng long
Hóa thạch con vật có cánh và lông, nhưng nó lại có vẻ ngoài trông rất giống khủng long

Chúng ta luôn cảm thấy tò mò về những loài khủng long thời tiền sử và nuôi hy vọng một ngày nhân loại có thể hồi sinh được chúng. Với công nghệ và khoa học hiện đại của thế kỷ 21 thì có lẽ điều đó có khả năng trở thành hiện thực, miễn sao DNA gốc của khủng long có thể được chiết xuất, phôi của chúng có thể phát triển được trong phòng thí nghiệm thì điều đó sẽ thành hiện thực.

Tuy nhiên, những con chim đầu tiên này trông không giống với những con hiện đại. Đặc biệt, thay vì có mỏ, chúng có mõm giống như tổ tiên khủng long của chúng. Để hiểu làm thế nào mà chúng có thể thay đổi từ mõm sang mỏ, nhóm của Bhullar đã can thiệp vào các quá trình phân tử tạo nên mỏ ở gà.

Bhullar nói: "Tôi muốn biết chức năng cụ thể của những chiếc mỏ và khi nào sự biến đổi lớn này xảy ra từ mõm của động vật có xương sống bình thường thành những cấu trúc rất độc đáo được sử dụng ở loài chim".

Trong khi cố gắng làm điều đó, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một phôi gà có mõm và vòm miệng giống khủng long, tương tự như của loài khủng long lông nhỏ như Velociraptors.

Những con chim đầu tiên này trông không giống với những con hiện đại. 
Những con chim đầu tiên này trông không giống với những con hiện đại.

Chúng ta đã quá quen về câu chuyện trong Công viên kỷ Jura, loài khủng long cũng được hồi sinh bằng phương thức tương tự như vậy. Trong phim, các nhà khoa học đã trích xuất DNA gốc của khủng long từ một con muỗi đã hút máu khủng long và được bảo quản trong một miếng hổ phách.

Thông qua việc nhân bản vô tính, một số lượng lớn khủng long đã được hồi sinh và toàn bộ hòn đảo Isla Nublar đã trở thành thiên đường cho khủng long. Tuy nhiên, trong thực tế, những khái niệm khoa học viễn tưởng này đều rất khó trở thành sự thực. DNA không thể lưu giữ trong một thời gian dài như vậy, ngay cả khi nó được bảo vệ bởi các lớp hổ phách theo một cách hoàn hảo.

Nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng những thay đổi trong cách gene được biểu hiện trong phôi của gà và một số động vật khác bao gồm chuột, cá sấu, cá voi, rùa và thằn lằn. Kết quả của thử nghiệm này cho thấy loài chim có một cụm gene độc đáo liên quan đến sự phát triển trên khuôn mặt mà những sinh vật không có mỏ không có.

Khi các nhà khoa học cố gắng làm cho các gene này bất hoạt, cấu trúc mỏ sẽ trở lại trạng thái giống như tổ tiên của nó, và xương vòm miệng ở vòm miệng cũng vậy.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một phôi gà có mõm và vòm miệng giống khủng long
Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một phôi gà có mõm và vòm miệng giống khủng long.

Ngay từ thời điểm một sinh vật bị chết đi, DNA trong cơ thể chúng sẽ dần bị phá vỡ. Một nghiên cứu khoa học mới ở New Zealand cho thấy thời gian bán hủy của DNA là 521 năm. Nói cách khác, sau 521 năm, liên kết hóa học giữa deoxyribonucleotide bị phá vỡ một nửa. Một nửa số liên kết hóa học DNA còn lại sẽ bị phá vỡ trong những năm tiếp theo.

Để đạt được sự điều chỉnh di truyền này, nhóm nghiên cứu đã phân lập các protein có thể dùng để phát triển mỏ. Sau đó, sử dụng các hạt nhỏ được phủ một chất ức chế, chúng ngăn chặn các protein đó hoạt động. Khi bộ xương bắt đầu phát triển bên trong trứng, cấu trúc mỏ ban đầu sẽ biến thành những xương ngắn, tròn thay vì mỏ dài và hợp nhất được tìm thấy trong bộ xương chim.

Mặc dù Bhullar không có kế hoạch, cũng như có được sự chấp thuận về mặt đạo đức, để ấp nở những con gà có mõm như khủng long, nhưng ông tin rằng, nếu được sinh ra chắc chắn chúng có thể tồn tại.

Bhullar giải thích: "Đây không phải là những sửa đổi mạnh mẽ trong gene. Trên thực tế sự tác động này có ít ảnh hưởng hơn nhiều khi so sánh với việc lai tạo ra những giống gà được phát triển bởi những người chăn nuôi".

Phôi chim hiện đại trong những giai đoạn phát triển đầu tiên diễn ra rất giống với tổ tiên của chúng.
Phôi chim hiện đại trong những giai đoạn phát triển đầu tiên diễn ra rất giống với tổ tiên của chúng.

Trong một thí nghiệm tương tự khác, nhà nghiên cứu Joao Botelho tại Đại học Chile đã thành công trong việc tái tạo lại cấu trúc di truyền về xương trong phôi chim. Ở loài chim hiện đại, xương này không kéo dài đến mắt cá chân, nhưng ở tổ tiên khủng long của chúng thì chắc chắn là như vậy.

Nhóm của Botelho cũng phát hiện ra rằng phôi chim hiện đại trong những giai đoạn phát triển đầu tiên diễn ra rất giống với tổ tiên của chúng. Tuy nhiên, theo thời gian, xương sợi ngắn lại rất nhiều. Với thông tin đó, tất cả những gì các nhà nghiên cứu phải làm là "tắt" ức chế gene cho phép loại xương này phát triển ở cấp độ phôi thai.

Một lần nữa, mục đích của các nhà nghiên cứu không phải là làm cho khủng long sống lại. Thay vào đó, họ muốn hiểu sự tiến hóa của loài chim ở cấp độ phôi thai.

Cập nhật: 04/10/2022 PNVN
  • 652

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook