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

Giải pháp năng lượng tái tạo cho các trại nuôi tôm công nghệ cao

Trong bối cảnh toàn cầu đang đối mặt với các vấn đề liên quan đến biến đổi khí hậu và sự cạn kiệt của các nguồn năng lượng truyền thống, việc phát triển các giải pháp năng lượng tái tạo trở nên vô cùng quan trọng.

Tấm pin mặt trời
• 10:14 09/04/2025

Sản phẩm phụ của tảo Nannochloropsis có thể thay thế bột cá trong chế độ ăn của cá hồi vân

độ ăn của cá hồi vân Một nghiên cứu mang tính đột phá do các nhà nghiên cứu từ Đại học California, Santa Cruz dẫn đầu đã chứng minh rằng các loại sản phẩm phụ của tảo Nannochloropsis sp. có thể thay thế hoàn toàn bột cá trong chế độ ăn của cá hồi vân mà không ảnh hưởng đến sự tăng trưởng, chất lượng dinh dưỡng của loài cá này

Tảo
• 09:00 06/04/2025

Vi khuẩn tía: Lợi hay hại cho ngành nuôi tôm?

Ngành nuôi tôm đã và đang trở thành một trong những ngành kinh tế chủ lực tại nhiều quốc gia, đặc biệt là Việt Nam. Với sự phát triển nhanh chóng của ngành, việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, bao gồm cả việc sử dụng vi sinh vật có lợi, đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và đảm bảo tính bền vững. Trong quá trình nuôi tôm, nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sức khỏe và năng suất của tôm đã được nghiên cứu, trong đó vi khuẩn tía là một đối tượng gây nhiều tranh cãi về lợi ích và tác hại.

Vi khuẩn tía
• 10:03 27/03/2025

Tiềm năng của nấm sắc tố trong thức ăn thủy sản

Trong bối cảnh ngành nuôi trồng thủy sản tìm kiếm các giải pháp thân thiện với môi trường, nấm sắc tố và nấm men nổi lên như một lựa chọn đầy hứa hẹn. Những vi sinh vật này không chỉ giúp cải thiện sắc tố của cá mà còn thúc đẩy tăng trưởng, tăng cường hệ miễn dịch và nâng cao sức khỏe tổng thể. Một nghiên cứu được công bố bởi các nhà khoa học tại Đại học Nông nghiệp Athens trên tạp chí Aquaculture International đã khám phá tiềm năng của nấm sắc tố trong nuôi trồng thủy sản, những lợi ích mà chúng mang lại và cơ sở khoa học đằng sau ứng dụng này.

Cá
• 08:00 23/03/2025
• 09:47 11/05/2025
• 09:47 11/05/2025

mai test kw lần 1

Để đánh giá chất lượng nước ao nuôi tôm, bà con cần nắm được các chỉ tiêu môi trường ao nuôi tôm cụ thể. Từ đó sẽ dễ dàng theo dõi và kiểm soát nước nuôi tốt hơn. Trong bài viết này sẽ đề cập đến 12 chỉ tiêu môi trường ao nuôi tôm mà bà con cần nắm để quản lý ao nuôi tôm của mình, giúp nâng cao chất lượng mùa vụ.

test
• 09:47 11/05/2025

Mai test keyword

Để đánh giá chất lượng nước ao nuôi tôm, bà con cần nắm được các chỉ tiêu môi trường ao nuôi tôm cụ thể. Từ đó sẽ dễ dàng theo dõi và kiểm soát nước nuôi tốt hơn. Trong bài viết này sẽ đề cập đến 12 chỉ tiêu môi trường ao nuôi tôm mà bà con cần nắm để quản lý ao nuôi tôm của mình, giúp nâng cao chất lượng mùa vụ.

• 09:47 11/05/2025

Phát hiện tôm bệnh trong ao

Nuôi tôm là một trong những ngành nuôi trồng thủy sản có giá trị kinh tế cao và đang phát triển mạnh ở nhiều quốc gia, đặc biệt là Việt Nam. Tuy nhiên, một trong những thách thức lớn nhất đối với người nuôi tôm hiện nay là vấn đề dịch bệnh – nguyên nhân hàng đầu gây thiệt hại nghiêm trọng về năng suất và lợi nhuận. Việc phát hiện tôm bệnh trong ao một cách sớm và chính xác không chỉ giúp hạn chế rủi ro, mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự bền vững của mô hình nuôi tôm công nghiệp lẫn truyền thống.

Tôm thẻ chân trắng
• 09:47 11/05/2025
Some text some message..