Shock: Con người tạo ra sinh vật sống không cần thở oxy

[xunghuduongkhi]

Thực vật có thể tự quang hợp để tạo ra oxy, động vật thì không. Nhưng mới đây, con người đã tạo ra được một sinh vật sống không cần thở oxy, mà lại tận dụng chính nguồn oxy từ quá trình quang hợp của thực vật.
Trong khi các loài thực vật có thể thực hiện quang hợp để tự tạo ra oxy cần cho duy trì sự sống, động vật lại không thể. Oxy lại là nguồn năng lượng cần thiết để não bộ vận hành các chức năng sống, giúp động vật vận động. Mới đây, một nghiên cứu xuất bản bởi iScience cho biết đã có thể cung cấp oxy cho các tế bào thần kinh bằng quá trình quang hợp, thực hiện ngay trên động vật.
Cụ thể, nghiên cứu cho biết đã tiêm vào nòng nọc của ếch có vuốt châu Phi (xenopus laevis) vi khuẩn lam hoặc tảo lục. Họ rút sạch oxy của ấu trùng nòng nọc và khiến nó phải phụ thuộc vào nguồn oxy từ thực vật cộng sinh. Khi đặt dưới ánh mặt trời, khuẩn lam thực hiện quang hợp để tạo ra oxy từ khí CO2, não bộ đã hồi phục lại các hoạt động sau khi bị mất nguồn oxy.

Nhà thần kinh học Hans Straka của Đại học Ludwig Maximilian (LMU) và các cộng sự đã sử dụng một công cụ để tách con nòng nọc, sau đó giữ cho nó tồn tại và hoạt động một vài ngày trong môi trường chất lỏng giàu dinh dưỡng, gồm cả oxy và các vi chất cần thiết. Sau đó, một nhà thực vật học khác tìm cách kết hợp nó với vi sinh vật quang hợp, nhằm tìm hiểu xem có thể cung cấp oxy cho não hay không.
Họ tiêm chất lỏng có chứa tảo lục và khuẩn lam vào tim nòng nọc, ngay sau khi chi trước xuất hiện. Các vi sinh vật quang hợp này chảy khắp cơ thể sinh vật gồm cả não. Họ phát hiện sau khi ngắt nguồn dưỡng chất ở bên ngoài, sinh vật đã mất hoạt động thần kinh. Nhưng khi được chiếu sáng, nồng độ oxy tăng trở lại và hoạt động thần kinh cũng bắt đầu có dấu hiệu.
Diana Martinez, nhà thần kinh học tại Đại học Rowan ở New Jersey, không tham gia vào nghiên cứu nhưng đưa ra bình luận: “Các tác giả đã thực hiện một thí nghiệm đơn giản mà lại phức tạp, để kiểm tra phản ứng của việc thực hiện quang hợp hữu cơ như 1 cách trực tiếp tạo ra oxy cho bộ não sinh vật”. Công việc đó đã mang lại kết quả.


Bà đánh giá đây là bước đột phá đầu tiên, mở ra cơ hội tận dụng nguồn năng lượng tự nhiên để giải quyết các tình trạng não bộ bị thiếu oxy ở người - như đột quỵ hay đau tim. Chúng thường xảy ra bất ngờ và cần xử lý thật kịp thời nếu muốn cứu sống nạn nhân.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng cảnh báo họ chưa hiểu rõ cách khai thác các vi sinh vật quang hợp này. Đầu tiên, việc cung cấp chúng qua các mạch máu có nghĩa nếu ánh sáng không thể tiếp xúc được qua lớp da, cũng không thể xảy ra quang hợp. Thêm nữa, chưa hoàn toàn kiểm soát được nồng độ oxy sinh ra từ quá trình này, có thể dẫn tới dư thừa oxy mà cũng nguy hiểm không kém tình trạng thiếu oxy.
Nhiều năm qua, cũng đã có nhiều nghiên cứu tìm cách tận dụng tảo quang hợp để cung cấp hoặc tăng cường chức năng sinh lý ở động vật có xương sống. Nghiên cứu này là một đột phá bổ sung cho nỗ lực đó. Tuy vậy, nó mới chỉ ở giai đoạn đầu và vẫn cần thêm thời gian trước khi có thể xuất hiện ở các phòng khám. Đó sẽ là một quãng thời gian rất lâu.
Nguồn: The Scientist