Chỉ cần tái kích hoạt gene, rắn mối Philippines sẽ có lại đôi chân "bụ bẫm" mà tổ tiên chúng đã bỏ đi

Ở vùng rừng nhiệt đới Philippines, các nhà khoa học đang đào một đường đua nhỏ cho mấy con rắn mối - một loài bò sát thuộc họ thằn lằn bóng.

Quanh đường đua là một loạt camera tốc độ cao nhằm quan sát chuyển động của nhóm sinh vật, nhằm nghiên cứu hiện tượng lạ xảy ra trên cơ thể những con vật nhỏ. Trong họ thằn lằn, tồn tại những cá thể có chân bị tiêu biến trong quá trình tiến hóa kéo dài triệu năm, khiến chúng có vẻ ngoài giống rắn; ấy là lý do tại sao ta còn gọi chúng là rắn mối. Tuy nhiên, có những tổ tiên của rắn mối đã bỏ chân rồi lại mọc lại. Chúng phá vỡ quy tắc ta đặt ra cho quá trình tiến hóa của sinh vật: một khi mất đi bộ phận phức tạp (đơn cử như chi), quá trình tiến hóa sẽ không tặng lại chúng những thứ ấy đâu.

Brachymeles boulengeri có chân lớn, thậm chí có cả 5 ngón.

Sau khi nghiên cứu những con rắn mối, các nhà khoa học viết báo cáo chỉ ra rằng những cá thể có chi sẽ di chuyển nhanh hơn và đào đất dễ dàng hơn. Khoảng thời gian rắn mối Philippines tiêu biến và có lại chi đồng nhất với những biến động khí hậu trong lịch sử địa phương. Khi khí hậu khô cằn hơn, chi biến mất và khi ẩm ướt quay trở lại, chi tái xuất hiện trên cơ thể rắn mối. Điều này cho thấy khi áp lực tiến hóa đủ lớn, một sinh vật có thể tái tạo được chi - bộ phận tổ tiên chúng đã thấy vướng víu mà bỏ đi từ lâu.

Trên đất liền, nhiều sinh vật không có chân sống tại môi trường khô cằn, nhiều cát như sa mạc. “Suốt hàng thập kỷ, thậm chí là thế kỷ, nhiều người cho rằng những sinh vật có dạng giống rắn là do chúng thích nghi với lối sống chui rúc dưới đất”, giáo sư sinh học Philip Bergmann, tác giả nghiên cứu mới, nhận định.

Thế mà ở rừng rậm Châu Á, rắn mối có và không chân chung sống trong cùng một môi trường ẩm ướt của vùng nhiệt đới.

Brachymeles bicolandia có chi nhỏ và ngón rất bé. Nhìn chúng giống rắn hơn là thằn lằn.

Để xem cách những con rắn mối di chuyển trong môi trường sống này, các nhà nghiên cứu bắt về 147 cá thể từ 13 loài khác nhau. Một số con không có chi, một số có chi bé xíu và một vài con có cẳng chân, bàn chân rõ rệt. Trên đường đua quy mô nhỏ, các nhà khoa học khuyến khích những con rắn mối di chuyển trên nền đất. Dữ liệu được ghi lại bởi camera sẽ trở thành tư liệu nghiên cứu quý giá.

Sau phân tích, họ phát hiện ra một sự thật dường như không cần nghiên cứu cũng luận ra được: những con rắn mối có chân chạy đua hiệu quả hơn hẳn những con không có hay mang chân nhỏ; việc di chuyển và đào đất đều dễ dàng hơn với những cá thể có chân lớn. Thế nhưng, những con vật “vô chi” kia vẫn tìm được đường sống trong rừng già: cũng như rắn, chúng im ắng trườn đi kiếm ăn chứ không dựa trên tốc độ di chuyển cao.

Tổng hợp dữ liệu từ khí hậu địa phương cũng như chặng đường tiến hóa của những con rắn mối, các nhà khoa học phát hiện ra một hình mẫu thú vị. Khoảng 60 triệu năm trước, khi chân của rắn mối bắt đầu tiêu biến, khí hậu khô hơn rất nhiều. Khoảng 20 triệu năm trước, một số cá thể mọc lại chân khi mà trời ẩm ướt, mưa nhiều hơn.

“Có vẻ tình hình khí hậu trong quá khứ ăn khớp với những giả thuyết chúng tôi nêu ra”, giáo sư Bergmann nói. Có vẻ như là trong thời đại ẩm ướt, chân đem lại những lợi thế mà rắn mối cần cho việc sinh tồn.

Brachymeles boulengeri có một bộ chân ... vừa phải.

Theo lời giáo sư Bergmann, suy nghĩ “một khi mất đi bộ phận phức tạp, sinh vật sẽ không có lại được nó” vẫn có lý. Theo thuyết tiến hóa, một khi gene tham gia vào quá trình tạo chi không còn được sinh vật trọng dụng, chúng sẽ đứng trước nguy cơ bị đột biến ngẫu nhiên và hỏng vĩnh viễn. Tuy vậy, nghiên cứu mới chỉ ra có những gene vẫn cứ nằm im lìm trong cơ thể, chỉ cần điều kiện phù hợp là chúng sẽ lại vận hành.

“Quá trình chọn lọc tự nhiên phải diễn ra mạnh mẽ lắm thì [sinh vật] mới duy trì được những gene này”, giáo sư Bergmann nói. “Để chúng có thể tái kích hoạt gene khi cần thiết”.