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

Công nghệ Camera dưới nước

Trong nuôi tôm thâm canh, môi trường nước đục khiến người nuôi khó quan sát thực tế đáy ao. Suốt thời gian dài, các quyết định quản lý quan trọng đều phải dựa vào kinh nghiệm hoặc canh nhá thủ công, dẫn đến độ trễ lớn và thiếu tính chính xác.

Ao tôm
• 12:07 29/01/2026

Mắt tôm tít: Cảm hứng chế tạo camera phát hiện ung thư

Không chỉ sở hữu cú đấm trứ danh, loài tôm tít còn mang trên mình hệ thống thị giác phức tạp nhất hành tinh. Chính khả năng nhìn thấy những tín hiệu ánh sáng vô hình của chúng đã gợi mở cho các nhà khoa học chế tạo loại camera phẫu thuật siêu nhỏ, giúp phát hiện tế bào ung thư với độ chính xác cao.

Tôm tít
• 11:22 27/01/2026

Công nghệ giám sát chất lượng thủy sản bán lẻ

Năm 2026, các hệ thống bán lẻ hiện đại thực hiện vai trò giám sát kỹ thuật trực tiếp thông qua việc tích hợp dữ liệu thời gian thực. Sự kết hợp giữa IoT, Blockchain và công nghệ cảm biến đã thiết lập nên các hàng rào kiểm soát khắt khe nhằm đảm bảo an toàn thực phẩm và khẳng định vị thế của nhà cung cấp trong chuỗi giá trị thủy sản.

Thuỷ sản
• 10:52 26/01/2026

Mô hình CTU-RAS quy mô nông hộ - Giải pháp cho ngành tôm

Nuôi siêu thâm canh tôm thẻ chân trắng đã từng bước khẳng định vị thế trong ngành hàng tôm của Việt Nam, không ngừng gia tăng về diện tích nuôi và sản lượng nuôi.

Tôm
• 08:00 04/11/2025

Hàng trăm người lao xuống ao bắt cá sau hiệu lệnh

Hội nơm cá đầu Xuân năm 2026 tại Nghệ An thu hút hàng trăm người tham gia, tạo nên khung cảnh sôi động khi mọi người đồng loạt lao xuống ao bắt cá theo hiệu lệnh, với quy định chỉ được dùng tay không hoặc nơm.

bắt cá
• 18:53 02/03/2026

Xây dựng nghề cá bền vững

Khu vực phía đông Thành phố Hồ Chí Minh đang là một trong những trung tâm nghề cá lớn của cả nước với hàng nghìn tàu khai thác, hệ thống chế biến quy mô lớn và kim ngạch xuất khẩu hàng trăm triệu USD mỗi năm. Tuy nhiên, để phát triển tương xứng tiềm năng và hướng tới một trung tâm nghề cá hiện đại, thông minh, yêu cầu tái cấu trúc toàn diện đang đặt ra cấp thiết.

nghề cá
• 18:53 02/03/2026

Đánh bắt ở vùng biển nước ngoài, một tàu cá An Giang bị xử lý

Một tàu cá mang số hiệu KG 92574-TS của ngư dân An Giang vừa bị lực lượng Cảnh sát biển phát hiện, ngăn chặn kịp thời khi có dấu hiệu xâm phạm vùng biển nước ngoài để khai thác trái phép, trong bối cảnh công tác chống khai thác IUU đang được siết chặt.

tàu cá
• 18:53 02/03/2026

Góc nhìn đầu tư 2026: Ngành thủy sản tăng trưởng đạt đỉnh, động lực mới ở đâu?

Năm 2025, xuất khẩu thủy sản Việt Nam lập kỷ lục 11,3 tỷ USD, tăng 12,4% so với cùng kỳ. Tuy nhiên, tăng trưởng đang dịch chuyển từ mở rộng sản lượng sang nâng cao giá trị gia tăng và khả năng thích ứng chính sách, khiến năm 2026 nhiều khả năng sẽ là giai đoạn phân hóa mạnh giữa các doanh nghiệp thay vì tăng đồng đều toàn ngành.

đánh bắt cá
• 18:53 02/03/2026

Cô Tô khởi động Lễ hội Mở cửa biển 2026

Những ngày đầu xuân năm 2026, đặc khu Cô Tô (Quảng Ninh) sẽ tổ chức Lễ hội Mở cửa biển – một sự kiện văn hóa tâm linh quan trọng của ngư dân vùng đảo. Không chỉ là nghi thức khởi đầu mùa đánh bắt, lễ hội còn là dịp để cộng đồng bày tỏ lòng tri ân tiền nhân, cầu mong mưa thuận gió hòa, biển lặng sóng êm, tôm cá đầy khoang và một năm làm ăn thuận lợi.

lễ hội mở cửa biển
• 18:53 02/03/2026
Some text some message..