Một khám phá khoa học đáng kinh ngạc vừa được công bố, làm lung lay một trong những quy luật căn bản nhất của sự sống. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra loài kiến Địa Trung Hải có thể sinh ra con thuộc một loài hoàn toàn khác. Phát hiện này mở ra một chương mới trong hiểu biết của chúng ta về di truyền và tiến hóa.
Thông thường, khi một động vật sinh con, cả cha mẹ và con cái đều thuộc cùng một loài. Con người sinh ra con người, cá lược sinh ra cá lược. Ngoài những trường hợp lai hiếm hoi như con la (lai giữa ngựa và lừa), đây dường như là một sự thật không thể chối cãi của sinh học. Tuy nhiên, một loài kiến đã tìm ra cách vượt qua quy luật tưởng chừng như không thể phá vỡ này.
Trong một bài báo đăng trên tạp chí Nature, các nhà khoa học báo cáo rằng kiến chúa của loài kiến gặt Địa Trung Hải, Messor ibericus, có khả năng sinh ra những con đực thuộc một loài khác là Messor structor. Sau đó, đàn kiến M. ibericus sử dụng những con đực M. structor này để tạo ra những con kiến thợ lai nhằm hỗ trợ cho cả tập đoàn.
Chiến lược này, trong đó một loài cần phải sinh ra con của một loài khác, chưa từng được quan sát thấy ở bất kỳ sinh vật nào trước đây. Các nhà nghiên cứu gọi hiện tượng này là “xenoparity,” có nghĩa là “sinh sản ngoại lai”.
Jonathan Romiguier, một nhà sinh vật học tại Viện Khoa học Tiến hóa thuộc Đại học Montpellier ở Pháp và là một tác giả của bài báo, cho biết: “Điều này thật điên rồ. Cứ như trong phim khoa học viễn tưởng vậy”.
Bí ẩn trong tổ kiến
Các tập đoàn kiến có cấu trúc xã hội rất cao, với mỗi cá thể giữ những vai trò chuyên biệt. Trong xã hội kiến gặt, kiến chúa cái sinh sản, còn kiến đực cung cấp tinh trùng. Những con kiến thợ cái không có khả năng sinh sản đảm nhiệm hầu hết các công việc còn lại, từ xây tổ, chăm sóc con non, cho đến chế biến và phân phát “bánh mì kiến” – một hỗn hợp hạt nghiền và nước bọt.
Khi nghiên cứu loài M. ibericus, Tiến sĩ Romiguier nhận thấy một điều “thực sự, thực sự bất thường”. Gần như tất cả kiến thợ trong các tập đoàn của chúng đều là con lai thế hệ đầu tiên – kết quả của sự giao phối giữa loài của chúng và một loài kiến gặt khác là M. structor.
Bản thân việc lai tạo này không quá lạ. Một số kiến chúa giao phối với kiến đực của loài khác để tạo ra kiến thợ lai, một chiến lược được gọi là “ký sinh tinh trùng”. Mặc dù con cái thường không có khả năng sinh sản, điều này không phải là vấn đề vì sinh sản không phải là nhiệm vụ của chúng. Những con kiến thợ lai này có thể khỏe mạnh hơn những con thợ thuần chủng.
Tuy nhiên, điều bí ẩn là làm thế nào các con kiến chúa M. ibericus có thể tìm thấy những con kiến đực M. structor để tạo ra những con thợ lai?. Mặc dù phạm vi sinh sống của hai loài này từng trùng lặp, hiện nay chúng lại cách xa nhau ở nhiều nơi. Một số tập đoàn M. ibericus có kiến thợ lai lại ở cách xa tập đoàn M. structor gần nhất hàng trăm dặm.
Lời giải đáp từ DNA
Để điều tra, Tiến sĩ Romiguier và nhóm của ông đã bắt đầu thử nghiệm DNA của các tập đoàn M. ibericus trong tự nhiên và trong phòng thí nghiệm. Họ tìm thấy một số con kiến đực M. structor sống chung với kiến M. ibericus và con lai của chúng.
Quan trọng hơn, họ khám phá ra rằng tất cả những con đực trong các tập đoàn – dù là M. ibericus hay M. structor – đều có DNA ty thể từ M. ibericus. Vì loại DNA này luôn được di truyền từ mẹ, điều này có nghĩa là kiến từ cả hai loài đều có mẹ là kiến chúa M. ibericus.
Ban đầu, ý tưởng rằng kiến chúa M. ibericus có thể đẻ ra trứng của hai loài khác nhau “giống như một trò đùa” trong nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Romiguier nói. Nhưng khi các nỗ lực lấy mẫu tiếp tục, nó đã trở thành một giả thuyết nghiêm túc hơn.
Sau đó, họ đã cô lập các con kiến chúa M. ibericus và kiểm tra những quả trứng chúng đẻ ra. Gần 10% trong số đó hoàn toàn là M. structor. Sau khi chứng kiến những con đực của cả hai loài trưởng thành, “chúng tôi phải đối mặt với sự thật,” ông nói: kiến chúa M. ibericus không đi tìm kiếm con đực M. structor, mà tự tạo ra chúng.
Hai loài M. ibericus và M. structor đã tách ra khoảng năm triệu năm trước, một khoảng thời gian “tương đương với sự phân kỳ giữa người và tinh tinh,” Tiến sĩ Romiguier cho biết.
Vậy điều này có giống như một con người sinh ra một đứa con tinh tinh không? Thực ra nó còn kỳ lạ hơn thế. “Nó giống như một con người sinh ra những đứa con tinh tinh, rồi sử dụng chúng như một nguồn tinh trùng để sinh ra những đứa con lai người-tinh tinh để làm tất cả các công việc,” ông giải thích.
Về mặt chiến lược, điều này lại hoàn toàn hợp lý. “Nếu bạn có thể tự sản xuất những con đực bạn cần ngay tại nhà, mọi thứ sẽ dễ dàng hơn,” ông nói, so sánh nó với việc con người thuần hóa động vật thay vì phải đi săn bắt chúng.
Gary Umphrey, một giáo sư thống kê tại Đại học Guelph ở Ontario, người đã đặt ra thuật ngữ “ký sinh tinh trùng”, gọi nghiên cứu này là “tuyệt vời”. Ông cho rằng những bài báo như thế này đang “khơi mào một cơn sốt vàng trong nghiên cứu di truyền học của loài kiến” và thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về sự tạo giống.
Theo: Nature
