Những sinh vật nắm giữ chìa khóa "trường sinh bất lão"

Tôm hùm - ví dụ điển hình về sự "bất tử về mặt sinh học"

Trong khi tuổi tác đang mang tới chứng viêm khớp, sự suy yếu cơ, các vấn đề về trí nhớ và bệnh tật đến với con người, loài tôm hùm dường như miễn dịch trước sự hủy hoại của thời gian. Loài giáp xác này được cho là có thể chống lại quá trình lão hóa và sống bất tử.

Tôm hùm ngày càng khỏe hơn và tăng khả năng sinh sản mỗi lần lột xác. Ảnh: Top News

Tất nhiên, tôm hùm có thể bị thương và mắc phải bệnh tật. Chúng cũng có thể bị con người đánh bắt và chế biến thành món ăn ngon miệng cho chúng ta. Tuy nhiên, thay vì trở nên yếu đi và dễ bị tổn thương hơn theo năm tháng, tôm hùm ngày càng khỏe hơn và tăng khả năng sinh sản mỗi lần lột xác.

Một con tôm hùm trung bình nặng từ 0,4 - 0,9kg. Dẫu vậy, năm 2009, một ngư dân ở Maine, Mỹ đã đánh bắt được một con tôm hùm khổng lồ, có trọng lượng tới 9kg và ước tính 140 năm tuổi. Đây chưa phải là con tôm hùm cao tuổi nhất từng được phát hiện cho tới nay. Theo Sách Kỷ lục Guiness thế giới, năm 1977, người ta đã bắt được một con tôm hùm "quái vật" nặng tới gần 20kg, với 2 càng đủ mạnh để kẹp đứt cánh tay của một người.

Tôm hùm nằm trong thuộc một nhóm sinh vật ưu tú, dường như "bất tử" về mặt sinh học. Nếu tránh xa được mọi kẻ thù săn mồi, việc bị thương tích hoặc bệnh tật, các tế bào của loài sinh vật đáng kinh ngạc này sẽ không suy thoái theo tuổi tác. Các nhà khoa học không biết chắc tôm hùm có thể sống lâu tới chừng nào nếu chúng được tạo mọi điều kiện thuận lợi để tồn tại. Dù không thể "thọ" tới vài thế kỷ vì sự hao mòn thể chất, nhưng tôm hùm chắc chắn sẽ sống lâu hơn nhiều so với các sinh vật biển tương tự khác.

Giải mã khả năng chống lại lão hóa

Sự bất tử về mặt sinh học không chỉ hấp dẫn những chuyên gia về thiên nhiên hoang dã. Bằng cách nghiên cứu hiện tượng này, các nhà khoa học đang khám phá cách lão hóa tác động đến con người và do đó, phát triển những phương pháp chữa trị mới đối với các căn bệnh như ung thư. Nỗ lực này thậm chí có thể hé lộ cách thức chúng ta kéo dài tuổi thọ của con người.

"Các nhà khoa học càng nghiên cứu, họ càng phát hiện ra các loài dường như có khả năng chống lại quá trình lão hóa. Những loài này tất nhiên vẫn sẽ chết. Chúng vẫn mắc bệnh, bị thương hoặc bị săn đuổi. Nhưng không giống con người, chúng không chết do hậu quả của quá trình trao đổi chất bên trong. Các tế bào của chúng dường như không có tuổi thọ định sẵn", Simon Watt, nhà sinh vật học Anh nói.

Có nhiều lí do tại sao con người, cùng với hầu hết các loài trên Trái đất, suy yếu cùng với tuổi tác. Các đột biến trong ADN và sự hủy hoại mà 100 tỉ tỉ tế bào của chúng ta phải đón nhận mỗi ngày góp phần dẫn đến sự suy yếu chậm chạp và không thể tránh khỏi. Ngoài ra, giới khoa học còn phát hiện, các tế bào của chúng ta có "tuổi thọ" định sẵn.

Các tế bào liên tục đổi mới và tự thay thế với tốc độ hàng triệu mỗi giây. Dẫu vậy, hầu hết các tế bào của người chỉ có thể sao chép bản thân 50 - 60 lần trước khi chết. Căn nguyên của "cái chết" đã được báo trước này của tế bào nằm ở các nhiễm sắc thể (NST) của chúng ta, 46 sợi ADN ở trung tâm của hầu hết mọi tế bào. Các đầu mút của mỗi NST được bảo vệ bằng một chiếc "mũ" hóa học gọi là telomere. Mỗi lần một tế bào của người phân chia, những telomere này sẽ ngắn đi. Cuối cùng, sau khoảng 50 lần phân chia hoặc hơn, chúng trở nên quá ngắn, không thể bảo vệ các NST và khi đó, tế bào bị chết.

Điều tương tự cũng xảy ra ở phần lớn các loài khác, từ ếch tới dê, ngựa vằn và chim ruồi. Đáng ngạc nhiên là, hiện tượng này không có ở tôm hùm. Loài giáp xác này sản sinh đủ lượng một hóa chất có tên gọi telomerase để làm mới các mũ telomere bảo vệ ADN và ngăn tế bào chết.

Những sinh vật "bất tử" khác

Tôm hùm không phải là sinh vật duy nhất đã tiến hóa khả năng bất tử sinh học. Một trong những ví dụ điển hình khác là một nhóm giun dẹp. Giống như một số siêu anh hùng trong truyện tranh, giun dẹp có thể hoàn toàn tái sinh các bộ phận cơ thể đã mất. Chỉ cần chặt đôi cơ thể của một con giun dẹp, bạn sẽ thấy nó phát triển trở lại thành 2 cơ thể giun khỏe mạnh.

Giun dẹp có thể tái sinh các bộ phận cơ thể đã mất. Ảnh: Alamy

Cũng giống như tôm hùm, giun dẹp sử dụng telomerase để bảo vệ các ADN của chúng và ngăn chặn tế bào chết. Tuy nhiên, một chìa khóa quan trọng hơn đối với hành vi chống lại "thần chết" của chúng là, 1/5 cơ thể cấu tạo từ các tế bào gốc, những tế bào đa năng có thể biến đổi thành mọi loại mô. Trong khi đó, hầu hết các loài sinh vật khác chỉ sở hữu một lượng rất nhỏ tế bào gốc ẩn giấu trong cơ thể.

Một số động vật không chỉ ngăn chặn quá trình lão hóa, mà thực tế có thể đảo ngược thời gian trở lại thời thanh xuân. Khi loài sứa "bất tử" Turritopsis nutricula bước sáng giai đoạn trưởng thành, chúng thay đổi cấu trúc của các tế bào trong cơ thể và trở về trạng thái "vị thành niên", chưa hoàn thiện về mặt sinh dục. Quá trình này tương đương với việc, con người mừng sinh nhật 20 tuổi rồi quay trở lại trạng thái của đứa trẻ 8 tuổi một lần nữa.

Mỗi con sứa Turritopsis nutricula, thường phát triển chiều dài tới 0,5cm, lặp lại chu trình trên vô hạn định. Điều đó đồng nghĩa với việc chúng có thể kháng cự cái chết.

Các động vật có vú, chim và bò sát đã bị tước đoạt khả năng "trường sinh bất lão" hay "bất tử" như trên ra sao? Đây vẫn là một câu hỏi thách thức đối với giới nghiên cứu khoa học kể từ trước thời Darwin.

Nhiều loài trong số các sinh vật bất tử nói trên sinh sản vô tính. Vì vậy, nhà sinh vật học Simon Watt hoài nghi, sự bất tử có thể là cái giá phần lớn các sinh vật phải trả cho việc sinh sản lưỡng tính và hòa trộn, chọn lọc gen cho thế hệ sau.