Tế bào tinh trùng khổng lồ với niên đại 100 triệu năm trong miếng hổ phách

Miếng hổ phách chứa những con giáp xác cổ đại.

Các nhà khoa học vừa phát hiện ra một khối hổ phách 100 triệu năm tuổi chứa mẫu tinh trùng động vật lâu đời nhất lịch sử, mà mỗi tế bào lại dài một cách đáng ngạc nhiên. Ấn tượng hơn, một con tinh trùng (có kích cỡ lớn hơn tinh trùng người) lại thuộc về một loài giáp xác có kích thước nhỏ hơn hạt vừng.

Chỉ có chiều dài 0,6 milimet, sinh vật hai mảnh vỏ cổ đại này thuộc lớp giáp xác tí hon có tên Ostracod, nổi tiếng với đặc điểm sở hữu tinh trùng lớn hơn cả bản thân.

Nghe có vẻ vô lý, nhưng khi những tế bào hiển vi xoắn lại, rối vào với nhau thành một cục tế bào nhỏ, tinh trùng có thể đi dễ dàng vào cơ thể con cái và chặn được cả những tinh trùng mong muốn thụ thai khác.

Các nhà nghiên cứu sử dụng máy quét CT hiển vi và phát hiện 39 cá thể giáp xác cổ đại nằm gọn trong một mảnh hổ phách.

Đáng ngạc nhiên hơn nữa, những cá thể này vẫn còn những điểm đặc trưng trong khả năng sinh sản như lớp Ostracod ngày nay, bao gồm tinh trùng khổng lồ, thùy bám hỗ trợ việc giao phối, có ống bơm tinh trùng. Đặc biệt, các nhà khoa học còn phát hiện ra cả tinh trùng có trong cơ thể con cái.

“Việc bộ phận nhận tinh dịch của con cái đang trong trạng thái nở rộng do vừa nhận được một lượng lớn tinh trùng cho thấy việc giao phối chỉ diễn ra không lâu trước khi con vật bị kẹt trong hổ phách”, các nhà nghiên cứu viết trong báo cáo.

Dù việc đo đạc những tế bào đơn lẻ là bất khả thi, nhưng các nhà khoa học vẫn có thể đưa ra nhận định về kích thước tinh trùng: chúng có nhiều dài ít nhất 0,2 mm, là ⅓ kích cỡ cơ thể con vật.

Đây cũng là mẫu tinh trùng động vật lâu đời nhất từng được phát hiện ra. Đã có những mẫu hóa thạch có niên đại lâu hơn, mang cả bằng chứng cho thấy bộ phận sinh dục lớn, nhưng khoa học chưa từng có được mẫu tinh trùng nào.

Tinh trùng cổ đại trong người con cái.

 

Năm 2014, các nhà khảo cổ phát hiện ra hóa thạch của động vật lớp Ostracod với niên đại 16 triệu năm tuổi, trong chúng là những mẫu tinh trùng dài tới 1,2 mm. Nhưng mẫu hóa thạch mới được phát hiện tại Myanmar này “già” hơn tới 83 triệu năm.

Trong khoảng thời gian dài đến vậy, hình thái sinh sản của lớp Ostracod dường như không thay đổi nhiều. Như lời của tác giả nghiên cứu, thì chúng là “ví dụ lớn về ngưng trệ tiến hóa”.

Nhiều khả năng, trong lúc động vật lớp Ostracod giao phối, chúng sử dụng chi thứ năm của mình để bám chặt lên người con cái. Khi vào được vị trí, chúng sẽ sử dụng ống dẫn để đưa tinh trùng bất động của mình vào con cái. Các nhà khoa học giả định rằng một khi tinh trùng tới được nơi chứa, chúng sẽ tiến hành sắp xếp lại thân mình rối rắm để bắt đầu thụ tinh.

Kỳ diệu thay, những sinh vật nhỏ bé bậc nhất mà lại tạo ra được tinh trùng kích cỡ lớn nhất trong giới động vật. Các nhà khoa học cho rằng khi con cái có thể giao phối với những con đực khác nữa, có tinh trùng lớn sẽ giúp khả năng duy trì nòi giống cao hơn. Tuy nhiên, tinh trùng lớn cũng tạo ra những bất lợi nhất định.

Đầu tiên, “công cụ” tạo, truyền và nhận tinh trùng sẽ phải lớn hơn. Khi mà cơ thể sinh vật vốn đã nhỏ bé, thì việc có cơ quan sinh dục lớn sẽ hạn chế diện tích phát triển của các cơ quan khác.

Khoa học chưa rõ tại sao có những sinh vật mang đặc điểm kỳ lạ này và đâu là thời điểm “cơ quan sinh dục khổng lồ” xuất hiện, việc nghiên cứu gặp khó khăn khi mà bằng chứng trực tiếp rất ít khi xuất hiện. Hóa thạch của động vật giáp xác rất nhiều, nhưng mô mềm thì hiếm có khó tìm.

Đó lại là một lý do nữa khiến khám phá mới đặc biệt: không chỉ ở việc hổ phách lưu giữ được mô mềm từ nhiều cá thể sống ở thời điểm cả trăm triệu năm trước, mà còn là bằng chứng cho thấy điểm tương đồng giữa giáp xác cổ đại và hiện đại.

“Trong mẫu hóa thạch của lớp Ostracod, thùy bám, bơm tinh trùng, bán dương vật của con đực và khu vực nhận tinh trùng của con cái chứa đầy tinh trùng khổng lồ đã không thay đổi trong suốt 100 triệu năm”, các tác giả kết luận.