Lợi ích của quần thể động vật đơn tính

Siêu thực phẩm

Trong quá trình học tiến sĩ tại Đại học Ben-Gurion, Ventura đã phát triển các công cụ phân tử cần thiết để sản xuất quy mô thương mại các quần thể đơn tính ở tôm càng xanh Macrobrachium rosenbergii. Tôm đực cạnh tranh để giành được thành công sinh sản bằng cách phát triển thành những con đực có ưu thế lớn. Trong khi một số con đực ưu thế phát triển lớn hơn nhiều so với con cái, chúng ngăn cản sự tăng trưởng và tồn tại chung của toàn bộ quần thể. Do đó, việc chỉ sản xuất những con cái là điều thuận lợi.

Các nhóm toàn cái sử dụng thức ăn hiệu quả hơn, có tỷ lệ sống cao hơn (thậm chí ở mật độ nuôi cao hơn nhiều) và đồng đều hơn vì không có sự sinh sản không mong muốn; chương trình nhân giống di truyền được kiểm soát cao. Khi nuôi trồng không có kế hoạch xảy ra, nó dẫn đến sự đông đúc và lãng phí năng lượng do hoạt động sinh sản đến tăng trưởng. Ngược lại, kiểm soát có kế hoạch - việc giao phối chỉ được thực hiện trong các bể giống cụ thể, trong khi tôm ở các bể khác chỉ tập trung vào mục tiêu tăng trưởng.

Chống lại bệnh tật

Các quần thể tôm đơn tính này gần đây đã được thử nghiệm ở các nước Tây Phi như một biện pháp kiểm soát tiềm năng sinh đối với bệnh sán máng - căn bệnh chết người này do giun dẹp ký sinh ở ốc nước ngọt gây ra. Ốc là món ngon đối với tôm càng xanh, nghĩa là tôm có thể phá vỡ vòng đời của ký sinh trùng chết người.

Nuôi tôm đơn tính giúp kiểm soát quá trình sinh sản của chúng. Ảnh: krsk.au

Đưa các quần thể tôm đơn tính này đến các khu vực ngoài bản địa cũng an toàn về mặt sinh thái. Tôm sẽ không sinh sản nếu không được kiểm soát và không thể tạo ra thế hệ tôm tiếp theo. Ngay cả khi rò rỉ xảy ra vào các đường nước tự nhiên, nó sẽ không thể tồn tại trong hơn một thế hệ. Thực tế, tôm là một mặt hàng thực phẩm được đánh giá cao cũng có nghĩa là chúng có thể giúp duy trì ở các khu vực muốn sản xuất và bán chúng.

Tạo quần thể đơn tính

Sản xuất các quần thể toàn con cái trong tôm càng xanh phụ thuộc vào sự thay đổi giới tính. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng một cơ quan được gọi là tuyến androgen. Khi các tế bào của tuyến này được đưa vào cơ thể con cái ở giai đoạn đầu - chúng sẽ phát triển thành con đực.

Sử dụng các dấu hiệu giới tính di truyền mà tôi đã phát triển, các nhà nghiên cứu đã xác định những “con đực” bị thay đổi này mang một nhiễm sắc thể cái, khiến chúng trở thành những con đực mới. Khi những con đực mới giao phối với con cái, chúng tạo ra một quần thể khoảng 25% "siêu cái". Những siêu tôm cái này sau đó có thể được biến thành siêu tôm đực. Khi lai siêu tôm đực với siêu cái, chúng chỉ tạo ra siêu cái, bằng cách loại bỏ nhiễm sắc thể giới tính đực khỏi quần thể.

Xu hướng được các nhà khoa học quan tâm

Các nhà nghiên cứu và những người trong ngành sản xuất quan tâm đến việc làm thế nào có thể tận dụng các đặc điểm tự nhiên của một giới tính nhất định trong một loài. Trong ngành công nghiệp gia cầm, việc sản xuất các nhóm toàn cái để lấy trứng và sản xuất các nhóm toàn đực để lấy thịt được mong muốn. Điều này cũng tương tự đúng đối với sản lượng sữa và thịt bò ở bò cái và bò đực giống. Tuy nhiên, chúng ta hiện không thể tạo ra các quần thể đơn tính dựa vào quá trình phát triển giới tính của những loài động vật này.

Mặt khác, nuôi đơn tính đã là thực hành phổ biến đối với một số loài thủy sản. Ở các loài cá như cá rô phi và cá da trơn, con đực lớn nhanh hơn, trong khi ở các loài khác như cá trắm cỏ và cá hồi, con cái lại tăng trưởng nhanh hơn. Tạo ra các quần thể đơn tính thúc đẩy phát triển nhanh hơn cũng như gia tăng tốc độ sản xuất.

Con đường phía trước

Thách thức đối với các quần thể đơn tính của tôm càng xanh và các loài khác là sự thu hẹp di truyền của đa dạng quần thể. Sự đa dạng là yếu tố quan trọng để chống lại dịch bệnh trong các quần thể nuôi và là mối quan tâm lớn đối với các loài nuôi trồng thủy sản. 

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đang phát triển các chương trình nhân giống để phục hồi các dòng di truyền được xử lý bằng công nghệ này. Ở các loài giáp xác khác, các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra cách điều khiển giới tính giống như cách có thể thực hiện ở M. rosenbergii. Cộng đồng nghiên cứu động vật giáp xác đang làm việc không ngừng để phát triển các công nghệ tương tự cho các loài khác như cua và tôm hùm.