Bí quyết 'trẻ mãi không già' của động vật máu lạnh

Thằn lằn có thể mọc lại chi và đuôi nếu bị đứt.

Động vật máu lạnh sống lâu hơn?

Khi nói đến vấn đề tuổi thọ, từ lâu các nhà khoa học đã dành sự quan tâm đặc biệt cho rùa và ba ba, những loài vật có thể sống rất lâu. Ví dụ, động vật sống thọ nhất được biết đến hiện nay là một con rùa Seychelles khổng lồ tên Jonathan đã 190 tuổi.

Gần đây, nhà sinh vật học Beth Reinke, làm việc tại Trường Đại học Northeastern Illionis, bang Chicago, Mỹ, cùng các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu quy mô lớn về sự lão hóa trong các quần thể hoang dã.

Nghiên cứu dựa trên giả thuyết lý do loài rùa sống rất lâu vì chúng là loài động vật máu lạnh, không phải tiêu tốn năng lượng để duy trì nhiệt độ cơ thể. Từ đó, chúng có thể chuyển nguồn năng lượng vào việc chống lại quá trình lão hóa.

Để xác thực giả thuyết này, bà Beth đã cùng các cộng sự so sánh tốc độ lão hóa của động vật máu lạnh và máu nóng. 100 nhà nghiên cứu từ khắp nơi trên thế giới đã so sánh tốc độ lão hóa của 77 loài bò sát và lưỡng cư trong tự nhiên. Họ nhận thấy tốc độ già đi của động vật máu lạnh không mấy khác biệt so với tốc độ của động vật máu nóng.

Tuy nhiên giữa các loài động vật máu lạnh, tốc độ già đi chênh lệch khá lớn nếu so với các loài động vật máu nóng. Cụ thể, một số loài máu lạnh già đi nhanh hơn các loài máu nóng có kích thước tương tự nhưng số khác lại lão hóa chậm hơn. Đặc biệt, rùa, ếch, cá sấu và kỳ nhông, thằn lằn có tốc độ già đi rất chậm.

Tuổi thọ ở bò sát và lưỡng cư thay đổi từ 1 đến 137 năm - một phạm vi rộng hơn nhiều so với 4 đến 84 năm được thấy ở các loài linh trưởng. Tuy nhiên, các loài có tuổi già không đáng kể xuất hiện trong cây họ bò sát và lưỡng cư, và rùa thuộc nhóm già chậm nhất.

Ngoài rùa, thằn lằn là loài vật đặc biệt hứa hẹn cho nghiên cứu về lão hóa trong tương lai. Rất nhiều loài thằn lằn có thể sống từ 10 năm trở lên. Với kích thước nhỏ bé, thằn lằn có thể dễ dàng lẩn trốn kẻ thù hoặc ngụy trang.

Hơn nữa, chúng nổi tiếng với khả năng mọc lại các chi và đuôi bị đứt khiến nhiều nhà khoa học tin rằng có mối liên hệ giữa khả năng “tái sinh” và tuổi thọ cao của thằn lằn.

Bởi vì yếu tố máu lạnh không phải là đáp án cho tốc độ lão hóa chậm, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm một số nghiên cứu bổ sung để tìm hiểu nguyên do một số loài máu lạnh già đi nhanh chóng trong khi số khác ngược lại. Sau khi xem xét đến nhiệt độ tại địa phương, họ phát hiện khí hậu nóng làm tăng tốc độ lão hóa ở bò sát nhưng lại giảm ở động vật lưỡng cư.

Cụ rùa Jonathan năm nay đã 190 tuổi.

Quá trình chuyển hóa năng lượng

Một trong những phát hiện thú vị nhất trong nghiên cứu của Beth Reinke là các loài động vật máu lạnh lão hóa chậm nhất cũng là những sinh vật có khả năng phòng thủ vững chắc nhất nhằm giúp chúng thoát khỏi móng vuốt của kẻ săn mồi. Đặc biệt, sự bảo vệ vật lý như vỏ, mai có liên quan đến tỷ lệ lão hóa thấp.

Mai giúp rùa không bị ăn thịt đồng nghĩa khả năng tử vong vì các yếu tố bên ngoài của rùa thấp hơn các loài động vật không được bảo vệ như vậy. Tỷ lệ tử vong thấp ở mọi giai đoạn tuổi đồng nghĩa rùa có thể tồn tại đủ lâu để kích hoạt cơ chế bảo vệ tế bào chống lại sự lão hóa. Nói cách khác, được bảo vệ cho phép động vật sống đủ lâu để tiến hóa sang hình thức chống lão hóa.

Đồng tình với quan điểm này, nghiên cứu do nhà sinh vật học Rita da Silva, Trường Đại học Nam Đan Mạch, thực hiện trên 23 loài rùa sống trong điều kiện nuôi nhốt cho thấy 75% có tỷ lệ lão hóa bằng không hoặc không đáng kể.

Điều này đồng nghĩa loài rùa có thể già đi rất chậm hoặc hoàn toàn không trong môi trường bị nuôi nhốt. Một số loài có tốc độ già đi không đáng kể gồm rùa Hy Lạp, rùa đầm lầy đen, rùa khổng lồ Aldabra... với tuổi thọ trung bình từ 60 năm trở lên.

Trong điều kiện nuôi nhốt, các loài bò sát không phải tiêu hao năng lượng cho việc tìm kiếm thức ăn hoặc nơi ở. Do đó, một số loài như rùa đã chuyển hóa nguồn năng lượng này thành khả năng tiêu diệt các tế bào bị tổn thương và chống lại các tổn thương ADN tích tụ theo thời gian trong quá trình phân chia tế bào, giúp bảo vệ cơ thể ngay cả khi chúng bước vào tuổi già.

Kết quả của hai nghiên cứu đều được công bố trên tạp chí khoa học và được giới chuyên gia đón nhận mạnh mẽ. Nhà sinh thái học Rob Salguero-Gómez, Trường Đại học Oxford, Anh, nhận định phát hiện mới không gây ngạc nhiên nhưng thách thức những hiểu biết từ trước đến nay về lão hóa.

Trên thực tế, quá trình suy giảm chức năng cơ thể làm tăng nguy cơ tử vong sau khi một sinh vật đạt đến tuổi trưởng thành là không phổ biến. Điều này bổ sung kiến thức của giới khoa học về sự già đi trên cây tiến hóa.

Các nghiên cứu đang tiến gần hơn đến khả năng chống lão hóa của rùa và ba ba nhưng vẫn còn quá sớm để cho rằng những phát hiện này có liên quan đến lão hóa ở người.

Nhà khoa học Rita da Silva lưu ý phải đặc biệt cẩn thận khi đưa ra những so sánh này vì giới khoa học chưa thể tìm ra mối liên hệ rõ ràng giữa lão hóa ở rùa và con người. Nhưng có thể nói rằng nhân loại đã tiến thêm một bước trong việc tìm hiểu về cơ chế của sự lão hóa.