Khả năng tái tạo cơ thể kỳ diệu của sên biển

Một loài sên biển kỳ lạ

Gần đây, sên biển thuộc họ sacoglossans hay còn được gọi là sên năng lượng mặt trời đã được các nhà khoa học phát hiện khả năng rụng tái tạo cơ thể mới từ thân đã rụng. Điều đáng ngạc nhiên là trong suốt quá trình đó thì sự sống của sên biển vẫn được duy trì.

Nguyên nhân là do những con sên biển có khả năng quang hợp giống thực vật nhờ vào loài tảo mà chúng thường ăn. Do đó, dù cơ thể sên biển có mất đầu thì chúng cũng có thể tồn tại từ vài ngày vài tháng.

Trước khi phát hiện ra hiện tượng thú vị này, Sayaka Mitoh và giáo sư Yoichi Yusa ở Đại học Phụ nữ Nara, Nhật Bản đã vô tình thấy hành vi “tự hủy” của một con sên biển và sau đó vài con sên biển khác cũng làm điều tương tự.

Nhiều con sên biển có hành vi rụng thân để tái tạo cơ thể mới. Ảnh: sandiegouniontribune.com

Để nghiên cứu rõ hơn về hiện tượng này, nhóm nghiên cứu đã cắt rời phần đầu của 16 con sên biển. Kết quả thu được là chỉ sau mấy tuần, sáu trong số con sên biển bắt đầu tái tạo cơ thể. Song, chỉ có ba con thành công và một trong ba con này thậm chí còn thực hiện việc tái tạo cơ thể những 2 lần.

Điểm khác biệt lớn nhất giữa cơ chế tự rụng thân của sên biển với những sinh vật khác là những sinh vật khác có thể tự rụng hoặc bỏ một phần cơ thể khi rơi vào tình huống khẩn cấp và lúc này để đánh lừa kẻ săn mồi, chúng sẽ “hy sinh” một bộ phận nào đó để nhanh chóng tháo chạy. 

Như vậy, trường hợp của sên biển không thể lý giải bằng nguyên nhân trên bởi ngay cả trong môi trường nuôi nhốt thì chúng vẫn thực hiện quá trình tái tạo đó.

Quá trình tái sinh đầy ngoạn mục của sên biển sacoglossans

Theo giáo sư Yoichi Yusa, trường hợp rụng thân của sên biển là trường hợp tự cắt bỏ triệt để nhất. Bởi trong khi những động vật khác tự cắt bỏ hoặc rụng chân hoặc đuôi thì những con sên biển lại có thể cắt đi toàn bộ cơ thể.

Sau khi tự rụng thân, sên biển sẽ bắt đầu hành vi tái tạo cơ thể hay nói đúng hơn là tráo đổi cơ thể đã mất đi bằng một cơ thể mới có độ tương khớp đến 80% cơ thể đã mất bao gồm tất cả cơ quan quan trọng. 

Sở dĩ, phần đầu chẳng những không bị gián đoạn sự sống mà còn có thể tái tạo cơ thể mới là nhờ vào cách thức hoạt động như quang hợp ở thực vật; tức là, đầu sên biển sẽ chuyển thành màu xanh lá và hấp thụ năng lượng từ mặt trời và oxy để sống và tái tạo. Còn đối với phần cơ thể cũ, thực tế chúng vẫn có thể di chuyển nhưng sự sống và cơ hội tái sinh dường như đã mất đi hoàn toàn.

Để giải thích cặn kẽ cơ chế rụng thân của sên biển là công việc đòi hỏi rất nhiều thời gian. Tuy nhiên, hiện tượng này đã khơi mở những nghiên cứu về tế bào gốc - thứ được cho là yếu tố đóng vai trò quan trọng có khả năng biến đổi thành bất kỳ loại tế bào nào khác đã giúp sên biển có được khả năng thần kỳ trên. Như vậy, trong tương lai, họ hy vọng có thể khám phá cơ chế phía sau hiện tượng này ở cấp mô và tế bào.

Cần lưu ý rằng không phải tất cả sên biển đều có cơ hội tái sinh bởi quá trình tái tạo đòi hỏi rất nhiều năng lượng và đây thực sự là thách thức lớn đối với một bộ phận nhỏ như chiếc đầu.

Tái tạo cơ thể mới từ một chiếc đầu đòi hỏi rất nhiều năng lượng. Ảnh: tuoitre.vn

Do đó, ngoài sử dụng phần lục lạp dự trữ thì sên biển vẫn ăn thêm thức ăn trong quá trình tái tạo. Chính vì điều này mà chỉ có những con sên biển ít tuổi mới có khả năng tự tái tạo; còn những con sên biển già sau khi rụng thân thì đầu của chúng chỉ sống sót đến ngày thứ 10 và không có dấu hiệu mọc cơ thể mới. 

Trên thực tế, một con sên biển sẽ có một ngưỡng nhất định về việc tái tạo cơ thể. Trường hợp cá thể sên biển thực hiện quá trình tái tạo hai lần sẽ mất đi khả năng này bởi đây có thể là giới hạn của chúng. 

Hiện tại, Sayaka Mitoh và cộng sự vẫn đang lên kế hoạch tìm thêm nhiều loài sên sacoglossans có khả năng tái tạo tương tự với hy vọng có thể giúp các ngành khoa học có liên quan có thêm nhiều thông tin hơn trong việc tái tạo mô của con người (theo báo cáo đăng trên tạp chí sinh học Current Biology).