Cá cái lai giống phát triển cơ quan sinh dục đực và đẻ cá con

 
Con cá cái này đã đẻ con mà không cần con đực

Một con cá cái lai giống, được nuôi trong hồ cá của một trường đại học tại nước Anh, mới đây đã làm cho các nhà nghiên cứu kinh ngạc, khi họ khám phá ra rằng con cá này đã phát triển một cơ quan sinh dục đực, cho thụ tinh trứng của chính nó, và đẻ ra bốn cá con.

Con cá nước ngọt nhiệt đới này, được gọi là cichlid, đã đẻ thêm 42 cá con trong năm kế tiếp. Đây là một trường hợp hiếm hoi của hiện tượng “selfing” (tự lai với cùng một giống), xảy ra nơi một động vật có xương sống mà bình thường sinh đẻ qua đường tình dục, theo một bài báo công bố trên tạp chí Royal Society Open Science.
Selfing tức là giao phối với chính mình và sinh đẻ.

Đây là hiện tượng hiếm thấy nơi các động vật có xương sống. Trước đây người ta đã khám phá hiện tượng này nơi loài cá Killi sống ở vùng ngập mặn. Những đối với loài cá này, selfing là một phương thức sinh sản chính yếu.
Phụ tá giáo sư Ola Svensson, tác giả chính của bài báo, nói, “Nơi loài cá Killi vùng ngập mặn, selfing là một sự thích nghi. Người ta tin rằng những con cá ấy khó tìm một bạn giao phối, và selfing thì tốt hơn so với không sinh sản gì cả.”

Tiến sĩ Svensson là một nhà nghiên cứu ở phân khoa các khoa học sinh vật và môi trường, thuộc viện đại học University of Gothenburg. Ông và các đồng nghiệp cho phối giống hai loài cá cichlid khác nhau, để sản xuất ra một vật mà họ nghĩ là một cá cái bình thường, mặc dù lai giống.

Những trường hợp cho lai giống như vậy đều xảy ra trong thiên nhiên, và thường xảy ra trước đây trong các phòng thí nghiệm. Khi con cá ấy chết, các nhà khoa học xác định rằng nó có cả buồng trứng và lẫn một tinh hoàn cá đực, nên con cá ấy là là liên giới tính.

Giáo sư Cock van Oosterhout, tác giả chính của cuộc nghiên cứu, thuộc đại học University of East Anglia, nói rằng việc phối giống đã diễn ra trong miệng của con cá. Ông giải thích, “Đây là những con cá ấp trứng trong miệng, và việc thụ tinh diễn ra trong miệng. Nếu một số tinh trùng được thả ra cùng với những cái trứng, chúng có thể được thụ tinh sau khi được thả ra, hoặc ở trong miệng của con cá,”

Nhiều trường hợp “trinh sản” đã được báo cáo ở các loài khác nhau, từ cá mập cho tới bọ cạp. Tuy nhiên, phương thức sinh sản này được gọi là parthenogenis (trinh sản), và không có việc thụ tinh. Điều làm cho sự kiện mới đây trở nên khác biệt và bất thường là con cá ấy vừa là cha vừa là mẹ của cá con.

Tiến sĩ Svensson nói, “Đây là một trường hợp sinh sản qua đường tình dục.” Một số cá con là cá đực, trong khi đó những con khác là cá cái. Chúng đều có thể sinh sản bình thường, và không có con cá con nào có khả năng selfing.

Tuy nhiên, những con cá con đều phải chịu điều mà mà các nhà nghiên cứu gọi là “trầm cảm cận huyết thống,” cho thấy sự đa dạng di truyền tối tiểu hiển nhiên nơi những con cá con. Tiến sĩ Svensson nói rằng vì vậy có nhiều đồng nghiệp của họ thắc mắc, “Nếu đây là như một hình thức sinh sản không thành công, thì điểm đầu tiên là tại sao hình thức này lại có thể tiến hóa được?”

Tiến sĩ Lukas Scharer, một nhà sinh vật học tiến hóa tại đại học University of Basel, và nhóm của ông, đều chia sẻ quan điểm của nhóm tiến sĩ Svensson cho rằng một số trường hợp sinh sản cho những loài nào đó là tốt hơn, so với không sinh sản gì cả.

Tiến sĩ Scharer và nhóm của ông đã khám phá ra selfing nơi loài giun dẹp Macrostomum hystrix. Trong trường hợp đó, tiến trình này là bất bình thường gấp đôi, vì những con giun liên giới tính này phải tiêm tinh trùng trực tiếp vào đầu của chúng để đẻ con.

Steven Ramm của đại học Bielefeld University, người từng nghiên cứu hiện tượng này, nói, “Đối với chúng ta, điều này nghe ra kinh khủng, nhưng đối với những giun dẹp này thì đó có thể là cách đặt cược tốt nhất của chúng, nếu chúng không thể tìm thấy một bạn giao phố, nhưng vẫn muốn sinh sản.

Vì vậy, selfing không phải luôn luôn là ngõ cụt tiến hóa, vì tiến trình này có thể dẫn đến việc đẻ ra một số con cái có khả năng sinh sản. Thời gian sẽ cho biết tiến trình này có thể xảy ra hay không, nơi những động vật có xương sống khác ngoài một một số loài cá.

Giáo sư Van Oosterhout nói rằng bây giờ các nhà khoa học đã có manh mối về những điều cần phải tìm kiếm nơi các loài khác.  Ông nói, “Selfing sẽ là thuận lợi nơi một loài có kích thước dân số thấp, hoặc có tiềm năng xuất sắc trong việc chiếm cứ lãnh thổ, bởi vì trong những hoàn cảnh này, việc tìm kiếm một bạn giao phối có thể là khó nhất.”