Mắt người và mắt mực có quá trình tiến hóa giống nhau

Quá trình tiến hóa đã tạo ra những thay đổi đáng kinh ngạc. Có những đặc điểm đã được tiến hóa rất nhiều lần ở những loài sinh vật khác nhau. Những tổ tiên biết bay của loài chim và những tổ tiên là động vật có vú của loài dơi đều tiến hóa đôi cánh một cách độc lập, một ví dụ về tiến hóa hội tụ.

mực
(Ảnh: Live Science)

Ví dụ tương tự là mắt của loài người và loài mực. Một nghiên cứu mới đây cho thấy, mặc dù là hai loài hoàn toàn khác nhau, nhưng cả người và mực đều trải qua quá trình tiến hóa mắt giống nhau.

Cũng như mọi cơ quan khác của cơ thể, mắt là sản phẩm từ hoạt động của rất nhiều gen khác nhau. Phần lớn các gen này mang thông tin quy định việc hình thành các bộ phận của mắt. Ví dụ, một gen sẽ phụ trách hình thành sắc tố nhạy cảm với ánh sáng trong mắt, trong khi một gen khác phụ trách hình thành thủy tinh thể.

Bên cạnh các gen cấu tạo nên các bộ phận của mắt, một số gen lại phụ trách việc hình thành cấu trúc của mắt. Thay vì mang các thông tin cấu tạo các bộ phận của mắt, các gen này mang thông tin quy định vị trí và thời điểm các bộ phận của mắt cần được cấu tạo và ráp nối lại với nhau. Bởi vai trò kiểm soát quá trình hình thành mắt mà các gen này được gọi là gen kiểm soát.

Gen quan trọng nhất trong số các gen kiểm soát có tên là Pax6. Gen Pax6 cổ đại nhiều khả năng đã giúp hình thành dạng sơ khai nhất của mắt - một tập hợp các tế bào cảm nhận ánh sáng hoạt động cùng nhau để thông báo cho một sinh vật nguyên thủy biết nó đang ở chỗ sáng, chỗ tối hay chỗ có bóng râm.

Ngày nay, những dấu vết của gen Pax6 được tìm thấy ở nhiều sinh vật khác nhau, từ loài chim và loài ong tới động vật có vỏ, cá voi, thậm chí ở cả loài mực và loài người. Điều này có nghĩa là gen Pax6 đã xuất hiện từ trước cả thời điểm tiến hóa phân tách các loài khác nhau trong kỷ Cambri cách đây 500 triệu năm.

Gen Pax6 đã quy định việc hình thành nhiều loại mắt đa dạng. Từ con mắt đơn giản, nó giúp côn trùng tiến hóa dạng mắt kép sử dụng hàng loạt các bộ phận cảm nhận ánh sáng để nhận biết hình ảnh.

Gen này cũng giúp hình thành kiểu mắt của con người cũng như các loài họ hàng có xương sống khác là mắt camera, một cấu trúc khép kín với tròng mắt và thủy tinh thể, dịch nội nhãn và võng mạc nhận biết hình ảnh.

Để có thể tạo nên một cấu trúc phức tạp như vậy, các hoạt động mà Pax6 kiểm soát cũng trở nên rất phức tạp. Nhằm hoàn thành nhiệm vụ, quá trình tiến hóa đã làm tăng số lượng các thông tin trong một gen Pax6 đơn.

mắt mực
(Ảnh: Live Science)

Giống các gen khác, gen Pax6 cũng được viết bằng mã DNA. Để hoạt động, DNA cần được đọc và sao chép sang một dạng mã khác gọi là RNA. 

Mã RNA thú vị ở chỗ nó có thể được chỉnh sửa. Một cách chỉnh sửa là cắt đoạn, tức là bỏ đi một phần ở giữa đoạn mã và nối hai phần còn lại với nhau. 

Điều tuyệt vời của cắt đoạn là từ một đoạn mà RNA có thể tạo ra hai dạng thông tin khác nhau. Mã RNA của gen Pax6 cũng có thể bị cắt ra theo cách tương tự.

Trong nghiên cứu mới đây, Atsushi Ogura và các đồng nghiệp thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật sinh học Nagahama đã tìm ra rằng việc cắt đoạn RNA Pax6 đã được sử dụng trong quá trình hình thành mắt camera ở những loài như mực và bạch tuộc, những động vật thân mềm. 

Mắt camera của những động vật này có những đặc điểm như mắt của động vật có xương sống. 

Tổ tiên chung của động vật thân mềm và động vật có xương sống cũng đã tồn tại cách đây hơn 500 triệu năm.

Việc cắt đoạn RNA của gen Pax6 ở động vật thân mềm là một minh chứng tuyệt vời cho việc quá trình tiến hóa đưa ra một giải pháp tương đồng theo nhiều cách khác nhau. Sử dụng những cấu trúc tương tự nhau, sự tiến hóa đã tạo ra những đổi mới hết sức đáng kể./.

Vietnam+, 08/05/2014
Đăng ngày 09/05/2014
Mai Nguyễn
Khoa học

Top các phần mềm quản lý trang trại NTTS (Phần 1)

Mới đây, trang web NeuroSYS đã xếp hạng các công ty hàng đầu cung cấp phần mềm quản lý trang trại dựa trên công nghệ cho ngành NTTS, xem xét tính hiệu quả, sự đổi mới và tác động của sản phẩm đối với ngành.

Công nghệ nuôi trồng thủy sản
• 17:24 04/09/2023

Sông Mê Kông xuất hiện loài cá quý hiếm sau 40 năm biến mất

Một loài cá quý hiếm đặc hữu ở cao nguyên Tây Tạng (Trung Quốc) đã được phát hiện sau hơn 40 năm biến mất trong lưu vực sông Mê Kông.

Loài cá Pareuchiloglanis gracilicaudata
• 11:27 11/08/2023

Loài cá xém tuyệt chủng- Nay đã được nhân giống thành công!

Nuôi cá hiếm trên sông không chỉ vì lợi ích kinh tế, một người đàn ông ở miền Tây có mong muốn bảo tồn và nhân giống những loài cá có nguy cơ tuyệt chủng.

Cá chốt chuột và cá trạch lửa
• 09:50 09/02/2023

Lưu giữ con cua lớn nhất tại hội Cua Cà Mau

Phân viện Nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản Nam Sông Hậu lưu giữ chú cua khủng đạt giải nhất trong cuộc thi “Cua Cà Mau lớn nhất - Cua Sumo”.

cua sumo
• 11:03 01/01/2023

Vaccine cho tôm: Tảo lục Chlorella vulgaris

Bệnh đốm trắng (white spot disease - WSD) là một trong những loại bệnh truyền nhiễm phổ biến nhất trên tôm nuôi và đồng thời cũng là nguyên nhân chính gây thiệt hại kinh tế cho nghề nuôi tôm toàn cầu.

Tảo lục
• 09:00 14/03/2024

Các yếu tố virus nội sinh gây hội chứng đốm trắng (EVE)

Nơi khu trú của virus đề cập đến các phản ứng miễn dịch cụ thể, thích nghi của tôm đối với nhiễm virus xảy ra trong từng tế bào và có thể dẫn đến nhiễm vô hại kéo dài đến suốt đời của vật chủ.

Virus
• 14:33 07/03/2024

Sinh sản nhân tạo một số loài cá hiếm gặp

Đề tài do Trường Thủy sản làm Chủ nhiệm với sự hỗ trợ kinh phí từ Sở Khoa học Công nghệ TP. Cần Thơ. Kết quả nghiên cứu cho thấy cá chạch lửa thành thục tốt trong điều kiện nuôi vỗ trong vòng 4-6 tháng.

Cá chạch lửa
• 10:01 07/03/2024

Phát hiện nhanh và chính xác Tilv trên mẫu cá rô phi

Năm 2009, sản lượng cá rô phi đánh bắt tự nhiên tại hồ Kinneret giảm mạnh, có mức độ trung bình giảm từ 257 tấn mỗi năm đến 8 tấn mỗi năm và không rõ nguyên nhân.

Cá rô phi
• 10:10 06/03/2024

Các loài cá lóc nuôi cảnh thú vị cho người chơi cá cảnh

Trong những năm gần đây, việc nuôi cá lóc cảnh tại Việt Nam đã trở nên phổ biến hơn. Đây là loại cá săn mồi có nhiều màu sắc đẹp, mà trước đây chỉ được một số ít người chơi quan tâm.

Cá lóc cảnh
• 18:47 29/03/2024

Những điều cần biết về bệnh đốm trắng và biện pháp phòng bệnh hiệu quả

Bệnh đốm trắng trên tôm do virus gây ra là một trong những bệnh vô cùng nguy hiểm, tỷ lệ chết của tôm lên tới 90 – 100% chỉ sau từ 3 – 10 ngày nhiễm bệnh, xuất hiện chủ yếu khi nhiệt độ xuống thấp dưới 320C.

Bệnh đốm trắng trên tôm
• 18:47 29/03/2024

Công tác chuẩn bị để khởi đầu vụ nuôi mới thành công

Khi bắt đầu nuôi tôm hoặc sau mỗi kỳ thu hoạch, mọi người thường quan tâm đến việc chuẩn bị những gì để khởi đầu vụ nuôi mới thành công hơn và đạt được thuận lợi. Để bảo đảm rằng quá trình chuẩn bị ao nuôi tôm mới ít gặp rủi ro, tôm phát triển đều, cũng như để làm cho các vụ nuôi sau này trở nên dễ dàng hơn. Bài viết dưới đây sẽ trình bày những điểm cần lưu ý khi tiến hành chuẩn bị khởi đầu vụ nuôi mới cho bà con.

Tôm thẻ chân trắng
• 18:47 29/03/2024

Chuyển dịch xanh: Yêu cầu và cơ hội tăng cao với thủy sản

Ngày 28/3/2024, VCCI Cần Thơ tổ chức hội thảo “Chuyển dịch xanh: Thách thức, cơ hội cho doanh nghiệp ĐBSCL và giải pháp hỗ trợ doanh nghiệp” trao đổi về những yêu cầu và cơ hội cho doanh nghiệp xuất khẩu trong bối cảnh giảm phát thải khí nhà kính.

Thủy sản
• 18:47 29/03/2024

Chất kích thích hệ miễn dịch ở tôm

Nhắc đến tôm, có lẽ bạn chưa biết chúng là một loài động vật không có cơ quan miễn dịch. Vì vậy, việc sử dụng chất kích thích miễn dịch là biện pháp hiệu quả giúp tăng cường đề kháng cho tôm, công cụ quan trọng trong quá trình kiểm soát bệnh tôm nuôi.

Tôm thẻ chân trắng
• 18:47 29/03/2024