Tại sao cá ngựa vằn được sử dụng trong nhiều nghiên cứu?

Cá ngựa vằn (zebrafish) với tên khoa học là Danio rerio không chỉ là một giống cá cảnh nước ngọt được ưa chuộng mà còn là sinh vật có xương sống quan trọng trong nghiên cứu khoa học.

Cá ngựa vằn là động vật có xương sống quan trọng và có giá trị để nghiên cứu di truyền học và bệnh tật ở người bởi các lý do:

• Cá ngựa vằn nhỏ và phát triển nhanh.
• Chúng rẻ và dễ chăm sóc hơn so với chuột.
• Cá ngựa vằn sinh sản nhanh, cung cấp cho các nhà khoa học nguồn cung cấp phôi dồi dào.
• Phôi cá ngựa vằn gần như trong suốt cho phép các nhà nghiên cứu dễ dàng kiểm tra sự phát triển của các cấu trúc bên trong.
• 70% gen ở người do protein mã hóa có mối quan hệ với các gen được tìm thấy ở ngựa vằn.
• 84% các gen được biết gây ra bệnh ở con người có bản sao ở cá ngựa vằn.
• Là một loài động vật có xương sống, cá ngựa vằn có các cơ quan và mô chính: cơ bắp, máu, thận và mắt có nhiều đặc điểm tương đồng với con người.

Ảnh hưởng của kích thước bể nuôi đến hành vi của cá

Động vật thí nghiệm đóng một vai trò quan trọng trong khoa học. Phúc lợi động vật kém có thể ảnh hưởng đến giá trị khoa học và khả năng lặp lại thí nghiệm. Kích thước của không gian sống ảnh hưởng đến phúc lợi động vật. Những báo cáo gần đây cho thấy rằng cá chép Koi (Cyprinus carpio) sống ở không gian rộng sẽ phát triển tốt và tỷ lệ sống cao hơn so với cá ở không gian nhỏ. Tuy nhiên, cá sử dụng trong phòng thí nghiệm thường được nuôi trong các bể nhỏ và những ảnh hưởng do sử dụng các kích thước bể khác nhau đã bị bỏ qua, do đó góp phần vào các kết quả thiên lệch và mâu thuẫn. Kích thước bể nuôi nhỏ kích hoạt các hành vi bất thường ở một số động vật thí nghiệm.

Phúc lợi kém ở cá có thể được đánh giá bằng hành vi, bao gồm những thay đổi về hành vi bắt mồi, tính hung dữ hoặc sự hiện diện của hành vi bản năng của cá.

Các cuộc thử nghiệm đã được tiến hành để xác định xem kích thước không gian sống có thể ảnh hưởng đến hành vi và tâm lý của cá ngựa vằn hay không.

Kết quả nghiên cứu của Abudusaimaiti Maierdiyal và cộng sự 2020 cho thấy rằng các hành vi rời khỏi nơi trú ẩn, tìm kiếm nơi trú ẩn và hành vi săn mồi đều bị ảnh hưởng sau khi nuôi cá ở các bể có kích thước khác nhau. Cá ngựa vằn sống trong các bể nhỏ cư xử kém dạn dĩ và sức chịu đựng kém hơn. Phát hiện này chỉ ra rằng những thay đổi trong kích thước bể làm thay đổi hành vi của cá ngựa vằn.

Sự dạn dĩ của cá có thể được phản ánh bởi một số loại hành vi, một trong số đó là thời gian lưu trú trong khu vực mở (việc tìm kiếm nơi trú ẩn). Trong thí nghiệm này, những con cá được nuôi trong một bể nhỏ đã dành một thời gian dài tìm kiếm nơi trú ẩn để tránh khu vực trống. Do đó, kích thước bể nhỏ sẽ làm giảm tính dạn dĩ của cá ngựa vằn.

Theo đoạn video ghi lại, những con cá ngựa vằn sống trong bể nhỏ dành nhiều thời gian hơn (cao hơn 90%) cho việc di chuyển so với những con sống trong bể lớn. Các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng một không gian nhỏ có thể kích hoạt hành vi bản năng của cá ngựa vằn.

Trong bài kiểm tra sự bền bỉ, tốc độ bơi ngược dòng tối đa của cá ngựa vằn sống ở bể nhỏ thấp hơn ở nhóm bể lớn. Mặc dù video ghi lại hoạt động của cá ngựa vằn cho thấy những con sống trong bể nhỏ rất hiếu động. Phát hiện này chỉ ra rằng kết quả của bài kiểm tra sự bền bỉ không liên quan đến việc di chuyển nhiều. Do đó, các nhà nghiên cứu cho rằng sự khác biệt về kích thước bể nuôi có thể ảnh hưởng đến sức mạnh của cá ngựa vằn. Khi nuôi ở bể lớn cá sẽ có sức bền bỉ tốt hơn.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng kích thước của môi trường sống là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến cá ngựa vằn dùng trong thí nghiệm. Vậy nên khi thí nghiệm với loài cá này cần quan tâm đến điều kiện sống, tránh không gian nuôi quá nhỏ.