Lần đầu tiên phát hiện loài động vật không thở

Loài ký sinh trùng sống dưới nước không có gene hô hấp do quá trình tiến hóa đã loại bỏ bớt các bộ phận cơ thể để trở nên đơn giản hơn.

Tất cả động vật đa bào trên Trái Đất mà giới khoa học đã giải trình tự gene đều có các gene hô hấp, ngoại trừ ký sinh trùng Henneguya salminicola, theo nghiên cứu đăng trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences hôm 24/2. Chúng dành toàn bộ thời gian để tấn công các mô cơ dày của cá và giun dưới nước, nên cũng không có nhiều cơ hội để chuyển oxy thành năng lượng.

Ảnh chụp các bào tử của ký sinh trùng Henneguya salminicola dưới kính hiển vi. (Ảnh: Live Science).

Phân tích gene và phân tích dưới kính hiển vi cho thấy, khác với mọi loài động vật đã biết, H. salminicola không có bộ gene ty thể - bộ phận nhỏ nhưng trọng yếu của ADN nằm trong ty thể của động vật, chứa các gene đảm nhận việc hô hấp. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học phát hiện sự khuyết thiếu như vậy ở động vật. Tuy nhiên, đặc điểm này lại rất phù hợp với H. salminicola.

Tương tự nhiều ký sinh trùng thuộc myxozoa - nhóm động vật ký sinh tí hon sống dưới nước, có họ xa với sứa - H. salminicola có thể từng trông giống sứa, nhưng dần dần tiến hóa để trở nên khác biệt. "Chúng đã mất các mô, cơ, tế bào thần kinh, mọi thứ. Giờ chúng tôi phát hiện chúng cũng mất khả năng thở", Dorothée Huchon, đồng tác giả nghiên cứu, nhà sinh vật học tiến hóa tại Đại học Tel Aviv, cho biết.

Sự đơn giản hóa này có thể mang lại lợi ích cho những ký sinh trùng như H. salminicola, loài vật phát triển bằng cách sinh sản nhanh và nhiều nhất có thể. Myxozoa sở hữu một trong những bộ gene nhỏ nhất thế giới động vật, giúp chúng sinh sản hiệu quả. Trong khi H. salminicola tương đối "hiền hòa", những ký sinh trùng khác thuộc nhóm này đã lây nhiễm và xóa sổ một số quần thể cá, trở thành mối đe dọa cho cả cá lẫn ngư dân.

Khi tấn công cá, H. salminicola xuất hiện dưới dạng những đốm trắng nhỏ ở phần thịt, trông như các sinh vật đơn bào. Chỉ có bào tử của chúng phức tạp hơn một chút. Khi quan sát dưới kính hiển vi, các bào tử này trông giống tinh trùng màu xanh nhạt với hai đuôi và "đôi mắt" hình bầu dục như người ngoài hành tinh.

Những con mắt này thực chất là tế bào để châm, chích, không có nọc độc nhưng giúp ký sinh trùng bám vào vật chủ khi cần. Các tế bào này là một trong số những đặc điểm hiếm hoi mà H. salminicola không loại bỏ trong quá trình tiến hóa.

"Mọi người luôn nghĩ động vật là những sinh vật đa bào với rất nhiều gene và tiến hóa để trở nên ngày càng phức tạp. Tuy nhiên, ở đây chúng ta có một sinh vật hoàn toàn ngược lại. Chúng tiến hóa để trở thành gần như đơn bào", Huchon nhận xét.

Nhóm nghiên cứu chưa rõ chính xác H. salminicola lấy năng lượng như thế nào trong khi không thở. Theo Huchon, một số ký sinh trùng tương tự sở hữu những protein có thể nhận ATP (năng lượng phân tử) trực tiếp từ vật chủ. Các chuyên gia cần nghiên cứu thêm bộ gene của H. salminicola để xem chúng có nhận năng lượng theo cách này hay không.