Điều đáng kinh ngạc về loài cá điện

Một nghiên cứu mới giải thích những thay đổi nhỏ về gen giúp cá điện tiến hóa các cơ quan tạo ra điện như thế nào. Phát hiện này cũng có thể giúp các nhà khoa học xác định chính xác các loại đột biến gen đằng sau một số bệnh ở người.

Cá điện
Cá điện. Ảnh: next.massivesci.com

Những điều chưa biết về cá điện 

Các cơ quan phát ra điện giúp cá điện làm được những điều đáng kinh ngạc, ví dụ về loài lươn điện: Tín hiệu được gửi và nhận tương tự như tiếng hót của loài chim, giúp cá phân biệt các loài cá điện khác theo loài, giới tính và thậm chí là giữa các cá thể riêng lẻ với nhau.   

Sự tiến hóa đã tận dụng một số sai sót trong di truyền học của cá để phát triển các cơ quan sản sinh điện. Tất cả các loài cá đều có các phiên bản trùng lặp trên cùng một gen, việc đó đã tạo ra các động cơ nhỏ, được gọi là kênh Na+. Để tiến hóa các cơ quan điện này, cá điện đã bất hoạt một bản sao của gen kênh Na+ trong cơ của chúng và khởi động nó trong các tế bào khác. Những động cơ này làm cho cơ co lại để tạo ra tín hiệu điện. Cuối cùng, một cơ quan mới với một số khả năng đáng kinh ngạc đã ra đời - phát hiện này rất thú vị vì có thể thấy chỉ từ một thay đổi nhỏ trong gen có thể thay đổi hoàn toàn cách nó biểu hiện ra ngoài như thế nào. 

Hạn chế tiến hóa cơ quan tạo ra điện 

Trong bài báo mới, các nhà nghiên cứu đã mô tả việc khám phá ra một đoạn ngắn của gen kênh Na+ này - dài khoảng 20 chữ cái - kiểm soát xem gen có được biểu hiện trong bất kỳ tế bào nhất định nào hay không. Ở cá điện - vùng kiểm soát gen có 2 xu hướng: bị thay đổi hoặc biến mất hoàn toàn. Và đó là lý do tại sao một trong hai gen kênh Na+ bị bất hoạt trong cơ của cá điện. Vùng kiểm soát gen đa phần đều có tồn tại ở các loài động vật có xương sống, trong đó có cả con người. Để đảm bảo về mặt sức khỏe, bước tiếp theo sẽ là kiểm tra khu vực này trên gen người để xem ở người bình thường có bao nhiêu biến đổi và liệu một số loại bỏ hoặc đột biến trong vùng kiểm soát này có làm giảm biểu hiện của các gen kênh Na+ và có thể dẫn đến bệnh tật hay không. 

Các nhà khoa học cho biết gen kênh Na+ buộc bị bất hoạt trong cơ trước khi phát triển một cơ quan điện. Nếu các nhà khoa học kích hoạt gen cùng một lúc trên cả hai, thì tất cả những quy trình đang xảy ra với các kênh Na+ trong cơ quan điện cũng sẽ có mặt trong cơ gây tổn hại đến cơ. Vì vậy, điều quan trọng là phải cô lập sự biểu hiện của gen với cơ quan điện, để thuận lợi cho tiến hóa mà không gây ảnh hưởng đến cơ. 

Có khá nhiều loại cá điện trên toàn thế giới, tập trung chủ yếu ở 2 khu vực - Châu Phi và Nam Mỹ.  Cá điện ở châu Phi có dấu hiệu đột biến trong vùng kiểm soát, trong khi cá điện ở Nam Mỹ thì không. Tuy cách thức biểu hiện khác nhau nhưng cả hai nhóm cá này đều hướng đến việc phát triển cơ quan sản sinh điện – làm biến mất biểu hiện của gen Na+ trong cơ.  

Liệu quá trình tiến hóa sẽ lặp đi lặp lại theo cùng một cách hay sẽ có sự thay đổi nào khác? 

Gallant, người đã lai tạo ra cá điện từ Nam Mỹ - loài cá được sử dụng trong một phần của nghiên cứu đã đưa ra lời giải đáp cho câu hỏi trên bởi vì chúng đã có những đặc điểm đáng kinh ngạc này trong nhiều lần tiến hóa. Nhóm nghiên cứu đang cố gắng tìm hiểu quá trình những gen kênh Na+ này lại liên tục bị mất ở cá điện. Đây đòi hỏi rất nhiều sự nỗ lực hợp tác và nghiên cứu thêm. 

Một trong những câu hỏi tiếp theo mà các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tìm được câu trả lời là vùng điều khiển đã tiến hóa như thế nào để kích hoạt các kênh Na+ trong cơ quan tạo ra điện trên các loài cá điện.  

Đăng ngày 16/09/2022
Nhất Linh @nhat-linh
Khoa học

Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tỉ lệ giới tính ấu trùng tôm sú

Ở tôm sú, con cái lớn nhanh và có kích thước lớn hơn con đực. Tác động của nhiệt độ có thể làm tăng đáng kể sự biểu hiện của các gen xác định giới tính, giúp cải thiện tỷ lệ giới tính như mong muốn trong đàn.

tôm sú
• 16:28 23/09/2021

Trung Quốc chuyển sang nuôi tôm sú vì giá cao

Người nuôi tôm ở Trung Quốc đang chuyển sang nuôi tôm sú nhiều hơn do giá tốt hơn, theo Chủ tịch Hiệp hội Thủy sản lớn nhất của Trung Quốc.

tôm sú
• 18:44 17/08/2021

Nuôi tôm thâm canh bổ sung thức ăn tươi sống

Thử nghiệm nuôi tôm sú bằng tảo lục sợi (Chaetomorpha sp.) và ốc (Stenothyra sp.) cho thấy cải thiện tăng trưởng, nâng cao năng suất và tăng cường hấp thu, chuyển hóa thức ăn nhân tạo góp phần giảm chi phí sản xuất cho người nuôi.

ốc cho tôm ăn
• 17:12 28/07/2021

Hiệu quả từ nuôi tôm kết hợp thả cá rô phi xử lý nguồn nước

Hiện nay, nuôi tôm kết hợp cá rô phi xử lý nước ở ấp Vĩnh Điền (xã Long Điền Đông, huyện Đông Hải) được xem là mô hình cho hiệu quả kinh tế cao.

Cá rô phi
• 10:23 19/07/2021

Vắc-xin uống từ vi tảo

Trong bối cảnh ngành nuôi trồng thủy sản toàn cầu đang chịu áp lực bởi các đợt bùng phát dịch bệnh nghiêm trọng, vắc-xin được xem là giải pháp hiệu quả để nâng cao miễn dịch và giảm sự phụ thuộc vào hóa chất. Một xu hướng nổi bật gần đây là ứng dụng vi tảo làm nền tảng sản xuất vắc-xin, mở ra triển vọng phát triển các loại vắc-xin uống bền vững, hiệu quả và ít tốn kém.

Vi tảo
• 10:50 13/06/2025

Nguyên liệu lên men: Một xu hướng mới trong dinh dưỡng thủy sản

Thức ăn thương mại đóng vai trò then chốt trong sản xuất nuôi trồng thủy sản, do chiếm từ 50% đến 70% tổng chi phí sản xuất.

Thức ăn tôm
• 10:50 03/06/2025

Cá thông minh đến mức nào?

Trong một thời gian dài, khả năng nhận thức của cá thường bị đánh giá thấp, phần lớn do các nghiên cứu chủ yếu được tiến hành trong môi trường phòng thí nghiệm – nơi không phản ánh đầy đủ điều kiện sống tự nhiên. Những hạn chế của việc nuôi nhốt, bao gồm cả stress và thiếu kích thích môi trường, có thể làm sai lệch hành vi và hiệu suất nhận thức của cá, từ đó dẫn đến những hiểu biết phiến diện về năng lực trí tuệ của chúng.

Cá
• 10:53 28/05/2025

Ứng dụng Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis trong nuôi trồng thủy sản

Trong bối cảnh ngành thủy sản đang đẩy mạnh phát triển theo hướng bền vững, việc ứng dụng các vi sinh vật có lợi trong nuôi trồng đang ngày càng phổ biến. Hai trong số những loài vi khuẩn được ứng dụng rộng rãi là Bacillus subtilis và Bacillus licheniformis – những chủng có khả năng sinh enzyme mạnh, hỗ trợ tiêu hóa, tăng miễn dịch và cải thiện môi trường nuôi.

Tôm thẻ chân trắng
• 10:01 27/05/2025

Nước mưa ảnh hưởng đến hồ cá cảnh như thế nào?

Hồ cá cảnh là một hệ sinh thái thu nhỏ, nơi các yếu tố môi trường cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo sức khỏe và sự phát triển ổn định của cá, cây thủy sinh và vi sinh vật. Một trong những yếu tố môi trường thường bị bỏ qua nhưng lại có ảnh hưởng rất lớn đến hồ cá chính là nước mưa. Mặc dù nước mưa là một nguồn nước tự nhiên, nhưng nó có thể mang lại cả lợi ích lẫn tác hại nếu không được quản lý đúng cách. Bài viết sau sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của nước mưa đến hồ cá cảnh, đặc biệt là những hồ đặt ngoài trời.

Hồ cá
• 06:57 16/06/2025

Khuyến khích thay thế thịt đỏ bằng cá trong khẩu phần ăn

Trong bối cảnh người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến sức khỏe và lối sống lành mạnh, xu hướng điều chỉnh khẩu phần ăn theo hướng giảm thịt đỏ và tăng tiêu thụ cá đang ngày càng phổ biến. Không chỉ là sự thay đổi mang tính cá nhân, mà đây còn là một hướng đi được nhiều chuyên gia dinh dưỡng và tổ chức y tế toàn cầu khuyến khích nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và giảm áp lực lên môi trường.

Ăn cá
• 06:57 16/06/2025

Gỡ khó cho thủy sản khai thác: Bà Rịa – Vũng Tàu vào cuộc quyết liệt

Trong bối cảnh Bà Rịa – Vũng Tàu là một trong những điểm nóng về xuất khẩu thủy sản khai thác, đặc biệt là cá mối xuất đi EU, doanh nghiệp vẫn gặp rào cản lớn do quy định nghiêm ngặt về nguồn gốc khai thác (IUU).

Tàu cá
• 06:57 16/06/2025

Báo cáo xu hướng môi trường và sức khỏe tôm

Theo báo cáo định kỳ từ Farmext LAB (Từ ngày 08/06 – 13/06/2025) mang đến những tín hiệu tích cực khi tình hình dịch bệnh đã được cải thiện đáng kể. Tuy nhiên, các chỉ số về vi khuẩn trong gan và ruột tôm vẫn ở mức báo động, đòi hỏi sự quan tâm đặc biệt từ người nuôi.

Nuôi trồng thủy sản
• 06:57 16/06/2025

Đà Nẵng: Người nuôi mất trắng sau một đêm

Đợt mưa lũ trái mùa từ ngày 11 đến 13 tháng 6 năm 2025, do ảnh hưởng của cơn bão số 1 (WUTIP), đã gây ra những thiệt hại nặng nề cho người dân các tỉnh miền Trung, đặc biệt là các hộ nuôi trồng thủy sản tại Đà Nẵng. Lũ lên nhanh và bất ngờ trong đêm đã khiến nhiều gia đình mất trắng tài sản, với ước tính thiệt hại lên đến hàng tỷ đồng.

Bão
• 06:57 16/06/2025
Some text some message..