Thế giới động vật: Tại sao rùa sống lâu?

Một bức ảnh năm 2017 của con rùa Jonathan. Ảnh: AFP

Trên đảo St Helena ở phía nam Đại Tây Dương, có một sinh vật sống được Kỷ lục Thế giới Guinness gọi là "động vật cổ xưa nhất thế giới trên đất liền". Sinh vật đó là một con rùa đực khổng lồ tên Jonathan.

Jonathan sinh năm 1832, dưới thời trị vì của Nữ hoàng Victoria và thọ 187 tuổi vào năm 2019. Khi con tàu Titanic huyền thoại chìm sâu xuống bắc Đại Tây Dương, Jonathan đã 80 tuổi.

Giáo sư Jordan Donini từ Đại học bang Florida SouthWestern cho biết, rùa biển có thể sống từ 50-100 năm và rùa hộp có thể sống hơn một thế kỷ. Trên thực tế, các nhà khoa học không biết giới hạn về tuổi thọ của nhiều loài rùa, đơn giản là vì cá nhân con người không sống đủ lâu để tự tìm hiểu.

Vậy tại sao rùa sống lâu như vậy? Nhà nghiên cứu Lori Neuman-Lee từ Đại học bang Arkansas nói rằng có 2 câu trả lời cho vấn đề này, một câu là về tiến hóa và một câu liên quan đến sinh học.

Câu trả lời về quá trình tiến hóa khá đơn giản: Các loài động vật như rắn và gấu trúc Bắc Mỹ thích ăn trứng rùa. Để di truyền gene của mình, rùa phải sống lâu và sinh sản thường xuyên, đôi khi nhiều lần mỗi năm và đẻ rất nhiều trứng. Điều đặc biệt là dù rùa có sinh sôi nhiều thế nào đi chăng nữa, chúng cũng không tàn phá hệ sinh thái.

Cơ chế sinh học đằng sau tuổi thọ của rùa phức tạp hơn.

Lori Neuman-Lee cho hay, một manh mối về tuổi thọ của loài rùa nằm ở các telomere của chúng. Telomere là cấu trúc bao gồm các chuỗi ADN không mã hóa bao bọc các đầu mút của nhiễm sắc thể. Những cấu trúc này giúp bảo vệ các nhiễm sắc thể khi tế bào phân chia. Theo thời gian, các telomere ngắn lại hoặc thoái hóa, nghĩa là chúng không thể bảo vệ nhiễm sắc thể nữa, dẫn đến các vấn đề về quá trình sao chép ADN. Những sai sót trong quá trình sao chép ADN có thể dẫn đến các vấn đề như khối u và tế bào chết.

Rùa có tỉ lệ rút ngắn telomere thấp hơn so với các loài động vật có tuổi thọ ngắn hơn. Chứng tỏ chúng có khả năng chống lại một số thiệt hại có thể phát sinh từ lỗi sao chép ADN.

Các nhà khoa học chưa xác nhận tất cả các yếu tố góp phần vào cuộc sống lâu dài của loài rùa, nhưng họ đã đưa ra một số ý tưởng. Trong một bài báo ngày 8.7 trên cơ sở dữ liệu bioRxiv chưa được đánh giá ngang hàng, một nhóm các nhà khoa học đã khám phá một số cơ chế và chất dẫn đến tổn thương và chết tế bào, đồng thời xem xét các tế bào của một số loài rùa, bao gồm cả rùa khổng lồ như Jonathan.

Theo bài báo, rùa khổng lồ và một số loài rùa khác dường như có thể tự bảo vệ mình khỏi những tác động lâu dài của tổn thương tế bào, bằng cách nhanh chóng giết chết các tế bào bị hư hỏng thông qua một quá trình gọi là apoptosis (chết tế bào theo chương trình).

Khi được điều trị căng thẳng ôxy hóa, các tế bào của rùa nhanh chóng trải qua quá trình chết rụng. Căng thẳng ôxy hóa là một loại căng thẳng xảy ra tự nhiên trong các tế bào sống, gây ra bởi các gốc tự do - những phân tử có tính phản ứng cao được hình thành một cách tự nhiên trong quá trình trao đổi chất.

"Một trong những ý tưởng mà bài báo này củng cố là việc quá trình apoptosis được kiểm soát thực sự có giá trị, vì khi một sinh vật có thể loại bỏ tế bào bị tổn thương nhanh chóng, có thể tránh được những thứ như ung thư", Lori Neuman-Lee nói.