Loài giun ba giới tính phá vỡ các quy tắc di truyền điển hình

Hãy gặp Auanema rhodensis, một loài giun tròn với ba giới tính khác nhau đã phá vỡ quy tắc di truyền thông thường.

Phương thức sinh sản của A. rhodensis dựa vào ba giới tính khác nhau: giống đực, giống cái, và lưỡng tính – có cả trứng và tinh trùng. Điều này không quá bất thường vì có rất nhiều loài động vật không xương sống, như loài giun đất nhỏ bé, là động vật lưỡng tính.

Tuy nhiên, một nghiên cứu mới được đăng trên tạp chí Current Biology chỉ ra rằng loài giun tròn này không phải là động vật lưỡng tính bình thường. Khác với những người bạn ba giới tính khác, loài giun này tự thụ tinh và có ba giới tính, nên chúng rất sẵn lòng giao phối với cả con đực, con lưỡng tính và con cái.

Tóm lại, việc giao phối giữa con đực và con cái chỉ sinh ra con cái, và việc giao phối giữa con đực với con lưỡng tính sinh ra nhiều con đực. Cuối cùng, những con lưỡng tính có thể tự thụ tinh để sinh ra con cái hoặc những con lưỡng tính khác.

Diane Shakes, nhà nghiên cứu đứng đầu, phát biểu: “Điều hiếm thấy là những con giun lưỡng tính tự thụ tinh. Hãy nghĩ về loài giun đất: Chúng là loài lưỡng tính, nhưng chúng vẫn cần có đôi để sinh sản, chúng không thể tự thụ tinh. Và ở một số sinh vật, khi con đầu đàn chết đi, một con khác phải thay đổi giới tính để trở thành con đầu đàn tiếp theo. Chúng tôi phát hiện ra rằng A. rhodensis đã phát triển theo những cách vượt quá quy tắc di truyền – đặc biệt liên quan đến việc chúng xử lý nhiễm sắc thể X như thế nào”.

Đây là quy tắc di truyền “bình thường” ở hầu hết các loài động vật, ví như con người. Giới tính sinh học được quyết định bởi các cặp nhiễm sắc thể X và Y. Giống đực là XX và giống cái là XY. Để đảm bảo có một sự kết hợp cân bằng 50/50 giữa con cái và con đực, trứng của con cái chỉ chứa một nhiễm sắc thể X trong khi tinh trùng của con đực có 50% nhiễm sắc thể X và 50% nhiễm sắc thể Y.

Ở loài A. rhodensis có chút khác biệt vì cả con cái và con lưỡng tính đều là XX, trong khi con đực có một nhiễm sắc thể X và không có nhiễm sắc thể Y. Bình thường với con lưỡng tính, chúng sản sinh một trứng X và một tinh trùng Y. Tuy nhiên, loài giun tròn đặc biệt này sản sinh tinh trùng với hai nhiễm sắc thể X và trứng không có nhiễm sắc thể. Vậy nên, khi con đực giao phối với con cái, chúng chỉ sinh ra con cái.

Shakes cho biết: “Khi những con lưỡng tính sinh sản thông qua phương pháp tự thu tinh, chúng sinh ra hầu hết là những con đực mang XX và những con lưỡng tính mang XY. Tuy nhiên, khi con lưỡng tính giao phối với con đực, việc kết hợp giữa tinh trùng con đực mang một X với trứng không mang Y sẽ cho ra kết quả là những con đực!”

Điều kì lạ này có nghĩa là mô hình di truyền của loài giun tròn đã làm xáo trộn những dự đoán của di truyền học Mendel cổ điển. Shakes cho biết thêm: “Chúng tôi vẫn đang tìm hiểu chính xác thì chúng thực hiện bằng cách nào, nhưng việc này mang lại những đặc tính di truyền học khá thú vị”.

Đây là một chuyện kì lạ, nhưng nó cũng có ưu điểm. Mặc dù những con lưỡng tính tự thụ tinh thế hệ sau không có sự đa dạng di truyền thông thường, chúng có thể truyền lại ADN của mình mà không cần đến bạn tình và nghi thức giao phối cầu kỳ.

Lộc Ninh (Theo IFLScience)