Tạo ra gà hiện đại có chân của khủng long để nghiên cứu tiến hóa

Bằng cách ức chế biểu hiện của một gene ở loài gà hiện đại, các nhà khoa học đã tạo nên một con gà có cặp chân giống như loài khủng long tổ tiên của nó. Mặc dù nghiên cứu chỉ dừng lại ở mức độ phôi thay để nghiên cứu chứ không ấp trứng và cho gà trưởng thành để có cho chúng ta xem, nhưng đây là một phát hiện quan trọng, cung cấp thêm hiểu biết về quá trình tiến hóa từ khủng long còn sống sau thảm họa 65 triệu năm trước thành chim hiện đại ngày nay.

Cho tới gần đây thì sự tuyệt chủng của khủng long 65 triệu năm trước vẫn là một trong những bí ẩn lớn nhất của khoa học. Nhưng nhờ có một số hóa thạch phát hiện gần đây về khủng long giống chim (avian dinosaurs), chúng ta đã biết được rằng có một số loài khủng long bị tiệt chủng sau vụ va chạm giữa thiên thạch và Trái Đất, một số khác vẫn còn sống và tiến hóa thành loài chim sống với chúng ta ngày ngay.

Trên một số loài khủng long giống chim thí dụ như Archaeopteryx, xương mác là một chiếc xương hình ống kéo dài xuống mắc cá chân. Bên cạnh xương mác, nó cũng có một chiếc xương chày với chiều dài tương tự. Tuy nhiên theo những gì các nhà khoa học biết được thì trong qua trình tiến hóa từ một nhóm khủng long giống chim thành loài Pygostylians, xương mác này trở nên ngắn hơn so với xương chày, dần dần mảnh, cùn hơn và không còn kéo dài tới mắc cá nữa.

Cho tới gần đây thì sự tuyệt chủng của khủng long 65 triệu năm trước vẫn là một trong những bí ẩn lớn nhất của khoa học.

Mặc dù ở giai đoạn phát triển phôi của chim hiện đại vẫn có dấu hiệu của một chiếc xương mác hình ống giống khủng long, nhưng khi lớn lên thì chiếc xương này dần ngắn đi, mỏng hơn và rút về phía gối tương tự như ở loài Pygostylian. Nhằm tìm hiểu sự tiến hóa trên diễn ra như thế nào, các nhà khoa học Chile đã tinh chỉnh bộ gene của một con gà bình thường để cẳng chân của chúng hình thành một chiếc xương mác hình ống giống như khủng long.

Để làm được điều này, họ đã ức chế biểu hiện của một gene gọi là Indian Hedgehog (IHH), giúp cho chiếc xương mác hình ống của phôi thai gà tiếp tục phát triển một cách bình thường, kéo dài xuống tới mắc cá. Và kết quả, họ đã phát hiện một số điểm khá kỳ lạ. Thông thường thì trong sự phát triển của xương, các tế bào sẽ phân chia và dừng lại ở giữa thân xương trước khi một đầu ngừng phát triển. Nhưng ở gà hiện đại thì sự phát triển này lại bắt đầu dừng lại ngay từ phần đầu xương.

Điều này có nghĩa là phần xương mác ở gà bị chặn để không kéo dài xuống mắc cá như tổ tiên của nó. Các nhà nghiên cứu cho rằng trong giai đoạn đầu quá trình trưởng thành của phần đầu dưới của cẳng chân gà hiện đại được thúc đẩy bởi một xương ở dưới mắc cá gọi là xương gót (cựa): "Khác với những loài động vật khác, xương gót của phôi thai chim bị ép về phía phần đầu dưới của xương mác".

Đồng thời, nhóm cho rằng ở gà thông thường, sự tương tác giữa xương gót và phần đầu của xương mác đã bị ngăn chặn bởi tín hiệu tương tự như việc ngăn chặn xương phát triển ở trục, khiến nó không thể chạm tới mắt cá. Tuy nhiên khi họ tắt gene IHH, xương gót đã kích hoạt mạnh mẽ hoạt động của một protein PthrP, cho phép phần đầu xương phát triển. Kết quả cuối cùng là con gà có một chiếc xương mác hình ống kéo dài chạm tới mắc cá tương tự như tổ tiên của nó là Archaeopteryx.

Đáng tiếc là con gà lai khủng long chỉ được các nhà khoa học tạo ra và nghiên cứu trong giai đoạn phôi thai chứ không ấp cho nở để trưởng thành. Tuy nhiên, việc xác định quá trình sinh học dẫn tới sự tiến hóa từ chân khủng long và chân gà là một phát hiện trọng đại, giúp các nhà khoa học hiểu hơn về lịch sử tiến hóa của một giai đoạn vốn còn khá "tối tăm" trong khoa học.