thumbnail - Lai tạo liệu có thể bảo vệ các loài khỏi tình trạng tuyệt chủng trước biến đổi khí hậu 
không?
Thu Hà
Hà Nội

Lai tạo liệu có thể bảo vệ các loài khỏi tình trạng tuyệt chủng trước biến đổi khí hậu không?

Việc tạo ra các giống lai có thể làm cho động vật chống chọi tốt hơn với sự nóng lên toàn cầu, nhưng nó cũng có thể làm mất đi hoàn toàn các loài ban đầu. 

The Houston Ship Channel nổi tiếng là một cảng biển nhộn nhịp nhất thế giới và cũng là một ngôi nhà đầy rác và các hóa chất độc hại. Tuy nhiên loài cá killifish vùng Vịnh đã tìm ra cách: nó đã tiến hóa khả năng chống ô nhiễm bằng cách lai tạo với một loài khác, cá killifish Đại Tây Dương, tình cờ tạo ra một đột biến hữu ích.

Lai ghép giữa các loài đã và đang diễn ra trong tự nhiên 

Lai giống hay lai tạo trong tự nhiên đã phổ biến hơn chúng ta từng nghĩ và khi hệ thống sưởi ấm toàn cầu khiến động vật di chuyển đến các khu vực có nhiệt độ thấp hơn và cũng có thể nhiều loại sẽ bị suy giảm cùng nhau. Ở Alaska và Canada, người ta đã phát hiện thấy gấu grolar, là kết quả khi những con gấu xám Bắc Mỹ (gấu đầu bạc) di chuyển vào lãnh thổ của gấu Bắc Cực để trốn cái nóng. 

Gần đây, các nhà bảo tồn đã đề xuất ý tưởng rằng chúng ta có thể lai tạo các giống loài động vật vì lợi ích riêng của chúng. Giống như biện pháp bảo vệ ô nhiễm mới của cá killifish vùng Vịnh, họ nghĩ rằng việc lai tạo có thể mang lại cho các loài động vật dễ bị tổn thương một bước khởi đầu tiến hóa trong cuộc chạy đua để thích nghi về mặt di truyền với sự nóng lên toàn cầu. Khả năng chịu đựng của chúng với nhiệt độ cao hơn hay môi trường các đại dương có tính axit có thể được cải thiện. Những người khác cũng cảnh giác với việc ngày càng mất đi các loài trong hàng thiên niên kỷ vì chúng bị trộn lẫn với các động vật khác nhau. Cuộc tranh luận này cho thấy một vấn đề lớn trong việc bảo tồn, xoay quanh một câu hỏi lớn: liệu chúng ta có thể bảo vệ động vật trong khi buộc chúng phải thay đổi hay không?


Lai tạo liệu có thể bảo vệ các loài khỏi tình trạng tuyệt chủng trước biến đổi khí hậu 
không? 

Một con gấu grolar được nuôi nhốt

Michelle Marvier, một nhà sinh vật học bảo tồn tại Đại học Santa Clara ở California nói rằng rất nhiều thứ luôn có sự lai tạp, nó xảy ra ở thực vật, cá và các loài động vật lưỡng cư, thậm chí một số loài động vật có vú. Trên thực tế, nhiều người trong chúng ta vốn đã mang dấu vết của những tộc người khác nhau trong DNA của mình, một bằng chứng rằng chúng ta đã trộn lẫn với các loài người khác. Nó có thể là một điều gì đó dẫn đến một kết thúc tiến hóa vì thế hệ con cháu bị vô sinh hoặc là một cách khác để thích nghi với quá trình tiến hóa.

Khía cạnh này đang thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu. Đối với các loài có khoảng thời gian dài giữa các thế hệ, có rất ít cơ hội để phát sinh các đột biến có ích, vì vậy, nếu môi trường thay đổi nhanh chóng thì quá trình tiến hóa bình thường có thể sẽ quá chậm để những động vật đó thích nghi và tồn tại. Lai ghép có thể tạo ra một con đường tắt bằng cách nhanh chóng đưa các gen từ bên ngoài vốn gen bình thường vào.

Madeleine van Oppen, một nhà di truyền học sinh thái tại Đại học Melbourne, cho biết rằng khi lai tạo giữa các loài khác nhau, động lực thực sự là tạo ra các tổ hợp gen mới và tăng tính đa dạng di truyền. Sự đa dạng hóa đó sẽ làm tăng khả năng thích nghi mới có thể cứu các loài khỏi sự tuyệt chủng do hiện tượng ấm lên toàn cầu giống như cá killifish vùng Vịnh đã được cứu khỏi ô nhiễm do đột biến của cá killifish Đại Tây Dương. Ông cũng từng làm việc trên các rặng san hô, một nửa trong số đó đã biến mất trong 30 năm qua, phần lớn là do hiện tượng nóng lên toàn cầu. Bằng cách lai san hô trong phòng thí nghiệm, cô đã tạo ra những con lai mới và kiểm tra chúng để xem cách chúng giữ vững trong điều kiện ấm hơn. Cô cùng các đồng nghiệp đã chỉ ra rằng một số giống san hô lai sống sót ở nhiệt độ cao hơn và áp suất CO 2 tốt hơn tới 34% so với bố mẹ của chúng.

Nhưng mặt trái của việc lai tạo là gì?

Tuy nhiên, không phải tất cả các loài đều được lai tạo và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Thay vào đó, các nhà bảo tồn có thể di chuyển một loài này sang môi trường sống của các loài khác và hy vọng chúng sẽ tiếp tục sinh sản. Mặc dù chưa có ai cố gắng tạo ra các giống lai có khả năng chống chịu với khí hậu theo cách này, nhưng phương pháp này đã được sử dụng để chống lại sự giao phối cận huyết ở những loài chỉ còn lại một vài cá thể.

Báo Florida là một ví dụ điển hình. Vào giữa những năm 1990, khi chỉ còn lại khoảng 25 con và các nhà khoa học cho rằng chúng sẽ tuyệt chủng trong vòng hai thập kỷ. Như một nỗ lực cuối cùng để cứu chúng, các nhà bảo tồn đã di chuyển 8 con báo Texan vào môi trường sống của chúng để tăng cường sự đa dạng di truyền. Cũng đã có nhiều cuộc tranh luận về hành động này. Đến 30 năm sau, vẫn còn những con báo ở Florida, nhưng nhiều người nghi ngờ rằng liệu nó có còn là báo Florida nếu bạn mang những con báo từ Texas đến để lai với chúng không. 


Lai tạo liệu có thể bảo vệ các loài khỏi tình trạng tuyệt chủng trước biến đổi khí hậu 
không? 

Một con mèo rừng châu Âu ở Glen Feshie thuộc Cao nguyên Scotland

Lo lắng ở đây của những người quan tâm khi buộc một loài bị đe dọa lai tạo là thay vì cứu nó, bạn sẽ làm ngược lại: khiến nó tuyệt chủng. Vì sao, vì bộ gen của nó đã không còn tồn tại ở dạng ban đầu, các gen của những người mới đến cuối cùng đã ăn mòn gen của những "cư dân" ban đầu, không để lại dấu vết những gì đã từng khiến chúng trở nên đặc biệt.

Đó cũng là những gì mà một số loài mèo hoang ở châu Âu phải đối mặt.  Ở Scotland, chỉ còn lại vài trăm con, một báo cáo vào năm 2019 của Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế cho thấy mối đe dọa chính đối với chúng là lai tạo với mèo nhà. Báo cáo này cũng cho biết những loài vật hiện đang di chuyển khắp cao nguyên Scotland, chủ yếu là một "bầy lai" của những con mèo hoang dã với các mức độ lai tạo trong nước khác nhau.

Tình hình tương tự cũng đang xảy ra ở vùng núi Jura của Thụy Sĩ. Mèo rừng có một vài gen nội địa “không phải là vấn đề lớn nếu chúng có thể tồn tại và tương tác và đóng vai trò sinh thái của chúng", nhưng hiện tại mèo rừng Jura sẽ trở nên không thể phân biệt được về mặt di truyền với mèo nhà trong vòng một thế kỷ. Sau đó chúng sẽ ra sao thì ai cũng có thể đoán được, việc lai tạo rộng rãi có thể dẫn đến mất khả năng thích nghi với môi trường địa phương. Điều này dường như đang xảy ra với cá hồi vảy ở dãy núi Rocky của Bắc Mỹ, một loài động vật mang tính biểu tượng nó là loài cá của 7 bang của Mỹ.

Các nhà sinh thái học cho biết cá hồi bản địa đã thích nghi để tồn tại đối mặt với sự thay đổi môi trường khắc nghiệt theo thời gian: lũ lụt, cháy rừng, băng giá. Nhưng khi chúng lai tạo với cá hồi vân xâm lấn, tạo ra hàng triệu con thả ra để đánh bắt cá trong thế kỷ 20, tập hợp các gen chịu trách nhiệm cho những sự thích nghi đó đã bị phá vỡ. Điều này, được dự đoán là với các tổ hợp gen xấu mới, có những tác động bất lợi hơn nữa đối với các dòng thế hệ. Chẳng hạn như đối với cá hồi vân, các con lai tạo ra càng ngày càng ít con cái với tổ tiên cá hồi vân mà chúng có nhiều hơn. Chỉ với ít nhất 20% sự lai tạo, bạn sẽ thấy thể lực suy giảm ít nhất 50% và mô mô hình này đã được thấy ở các quần thể khác nhau.


Lai tạo liệu có thể bảo vệ các loài khỏi tình trạng tuyệt chủng trước biến đổi khí hậu 
không? 

Loài cá hồi săn mồi ở Tây Bắc Thái Bình Dương của Mỹ

Bất cứ điều gì cũng phải có sự đánh đổi

Do đó, cảnh giác với sự lai tạo do con người tạo điều kiện là điều dễ hiểu. Nhưng các nhà bảo tồn lập luận rằng những kịch bản tồi tệ như vậy là rất hiếm. Bời vì như họ đã nói từ ban đầu, hầu hết các loài được giới thiệu đều hoàn toàn lành tính. Trong một đánh giá gần đây, có sự phát hiện ra rằng trong khi nhiều nghiên cứu nhấn mạnh việc lai tạo "kẻ xâm lược" như một mối đe dọa đối với các loài bản địa, thì chỉ có một số ít đưa ra bằng chứng thực tế về tác hại, chẳng hạn như tăng trưởng hoặc khả năng sinh sản kém. Nếu một loài bản địa bị thay đổi, nhưng theo cách thích nghi hoạt động trong hệ sinh thái của nó, thì điều đó không nhất thiết phải được coi là mất mát.

Nhà sinh thái học Daniel Simberloff tại Đại học Tennessee cho rằng về mặt thực địa, ông rất ngạc nhiên trước sự thích nghi rất đặc biệt và mang phong cách riêng mà các loài khác nhau đã phát triển. Ông nghĩ rằng mình không thể được cỗ vũ bởi những thứ được nhiều người nói đến như một sự thay thế. Điều cuối cùng mà các nhà sinh vật học đều mong muốn là có nhiều dòng gen đến nỗi chúng ta mất đi tính đặc biệt của loài mà chúng ta đang cố gắng bảo vệ. 

Theo quan điểm của một số người, lý tưởng nhất là chúng ta sẽ duy trì tất cả các loài chính xác như chúng vốn có, nhưng chúng ta không được phép "xa xỉ" nữa vì môi trường đang thay đổi với tốc độ chóng mặt và sự mất mát đa dạng sinh học diễn ra quá nhanh. Nói cách khác, nếu chúng ta không thể cứu những loài chúng ta có, có thể chúng ta có thể giúp thiên nhiên tạo ra những loài mới có nhiều khả năng tồn tại hơn.

Những sự đánh đổi như vậy cũng không hẳn chỉ do con người tạo ra mà trong tự nhiên nó đã xảy ra. Chẳng hạn những con cóc chân dài Plains cái sống ở sa mạc New Mexico thích giao phối với một con chim cuốc Mexico hơn đồng loại của chúng, nhưng chỉ khi ao của chúng bị khô. Nòng nọc lai phát triển nhanh hơn và có cơ hội trưởng thành cao hơn trước khi nước biến mất. Tuy nhiên, đó là một sự lựa chọn khó vì chỉ có những con lai cái mới có khả năng sinh sản. 

Pfennig, người nghiên cứu về loài chim chân dài, nghi ngờ việc lai tạo đóng một phần lớn lý do tại sao loài chim cánh cụt Plains di chuyển từ đồng cỏ tổ tiên của chúng đến sa mạc, bởi vì nó có thể cho phép các loài di chuyển đến môi trường sống mới mà nếu không chúng sẽ không thể sống ở đó. Có lẽ không phải là một bước nhảy vọt gì khi nghĩ rằng nó có thể làm điều tương tự đối với các loài tìm thấy chính mình trong những môi trường mới hoặc bị thay đổi nghiêm trọng do sự nóng lên toàn cầu.


Lai tạo liệu có thể bảo vệ các loài khỏi tình trạng tuyệt chủng trước biến đổi khí hậu 
không? 

Một con cóc chân dài ở Plains giao phối với một con cóc chân dài Mexico đực

Kỹ thuật lai tạo, nếu có được phổ biến rộntheguardiang rãi, rất cần có sự cẩn trọng

Việc điều chỉnh bộ gen bằng cách sử dụng lai được cho "là một công cụ thực sự cùn". Nó giống như dùng một chiếc búa tạ trong phẫu thuật, trong khi chỉnh sửa gen sẽ cho chúng ta khả năng kiểm soát tốt hơn nhiều. Một trường hợp nổi bật là hạt dẻ Mỹ, loài thực vật đã phổ biến rộng rãi cho đến khi một loại nấm gây bệnh bạc lá nhập khẩu vô tình lây nhiễm chúng. Người ta đã từng cố gắng trong một thời gian dài để lai giống hạt dẻ Mỹ với hạt dẻ Trung Quốc kháng thuốc, chúng cũng đã từng lớn lên. Nhưng các nhà khoa học hiện đã tìm cách điều chỉnh để phù hợp với hạt dẻ Mỹ với một gen lúa mì giúp chúng có khả năng kháng thuốc, điều này được ví như sử dụng con dao mổ trong phẫu thuật, chứ không phải là "búa tạ".

Nhà sinh vật học tiến hóa Andrew Whitehead, người đang nghiên cứu cá killifish vùng Vịnh, không coi đây là một lựa chọn khả thi cho hầu hết các loài. Ông cho rằng chúng ta viết quá ít về việc thay đổi này hoặc chèn gen sẽ ảnh hưởng đến động vật như thế nào khi chúng ra ngoài môi trường sống tự nhiên. Ông cho rằng thật ngu ngốc khi nghĩ rằng chúng ta có thể thiết kế gen cho một sinh vật tương lai.

Tuy nhiên, sự tiến hóa cũng sẽ không thực hiện được công việc mà không có sự trợ giúp của chúng ta. Mọi người thường coi câu chuyện về loài cá killifish vùng Vịnh có nghĩa là sự tiến hóa sẽ cung cấp các giải pháp cho ô nhiễm và sự nóng lên toàn cầu. Nhưng điều này được xem như một ngoại lệ. Các chuyên gia lưu ý, chúng ta cần phải hành động từ nguồn gốc của vấn đề, đó là biến đổi khí hậu. Mặc dù điều này nghe có vẻ thuyết phục nhưng một số thiệt hại trên thực tế đã xảy ra và khó để đảo ngược. Bây giờ bạn chỉ cần nhìn và số lượng báo ở Florida, chúng đã giảm mạnh do những tại nạn đường bộ và những con mồi thức ăn của chúng đã biến mất. Tuy nhiên, một vấn đề còn nghiêm trọng hơn: Florida đang chìm dần. Điều này đưa chúng ta trở lại ngay với câu hỏi khó đó là: nếu chúng ta không thể cứu chúng như hiện tại, chúng ta có nên thử cứu chúng như một thứ khác không?

Nguồn theguardian

Chủ đề liên quan

Chủ đề khác