Thứ bảy, 03/03/2018 - 07:17

Các nhà khoa học đã tìm ra lý do tại sao nấm ma thuật phát triển trở nên kỳ diệu

Dân trí

Các nhà khoa học đã tìm ra lý do tại sao một số loài nấm khác nhau tiến hóa để có chứa chính xác cùng một hợp chất là psilocybin. Mặc dù gây ra ảo giác ở người, nấm ma thuật (nấm psilocybin) có thể lừa những con côn trùng khiến chúng mất ngon miệng - làm cho nó trở thành một cơ chế bảo vệ loài này trước các loài côn trùng không xương sống.

Các nhà khoa học đã tìm ra lý do tại sao nấm ma thuật phát triển trở nên kỳ diệu - 1

Psilocybin không chỉ giới hạn trong một loại, hoặc thậm chí là một chi, của nấm - hợp chất gây ảo giác này xuất hiện trên hơn 200 loài thảo mộc. Số lượng này có vẻ như không có nhiều so với 5,1 triệu loài nấm trên thế giới, nhưng điều gây tò mò là nó xuất hiện ở những loài hoang dã rất khác nhau mà nếu không chứa cùng hợp chất này, chúng không có điểm gì giống nhau cả.

Điều này, theo các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Ohio, giống như cái gọi là chuyển gen ngang. Đó là khi vật liệu di truyền được chuyển giao giữa các sinh vật bằng các phương tiện khác ngoài chuyển giao di truyền - ví dụ như bằng một loại virus.

Chuyển gen ngang thường xảy ra để đáp ứng với một áp lực. Tình trạng kháng kháng sinh giữa các vi khuẩn là một ví dụ điển hình về việc chuyển gen theo chiều ngang thông qua liên hợp vi khuẩn để phản ứng lại một mối đe dọa.

Nhóm các nhà nghiên cứu, đứng đầu bởi nhà nghiên cứu gen nấm tiến hoá Jason Slot từ Đại học bang Ohio đã nghiên cứu một loạt nấm psilocybin và không chứa-psilocybin, và thu hẹp sự giống nhau trong nấm psilocybin xuống trong một cụm năm gen.

Trong cụm này, những gen tạo ra các enzyme cần thiết để tạo ra Psilocybin - và chúng dường như đã chuyển từ loài này sang loài khác.

Nhưng câu hỏi chính của chúng tôi là "Nó đã tiến hóa như thế nào? "Vai trò của psilocybin trong tự nhiên là gì?", tiến sĩ Slot chia sẻ.

Và để trả lời câu hỏi đó, nhóm nghiên cứu đã phải nhìn vào cơ chế mà psilocybin tạo ra.

Ở người, nó gây ảo giác bằng cách ức chế một chất dẫn truyền thần kinh đặc biệt. Nhưng trong côn trùng, sự ức chế của chất dẫn truyền thần kinh này có một hiệu quả khác - nó làm giảm sự thèm ăn.

Điều này tạo ra sự khác biệt vì sự chuyển gen ngang của nhóm gen được ghi nhận bởi nhóm nghiên cứu dường như đã xảy ra trong môi trường có rất nhiều côn trùng, chẳng hạn như phân gia súc và gỗ thối.

Slot cho biết: "Chúng tôi cho rằng nấm phát triển thành ảo giác vì nó làm giảm khả năng nấm bị côn trùng ăn. Nấm có thể làm thay đổi tâm trí của côn trùng - nếu chúng có trí óc - để đáp ứng nhu cầu riêng của chúng".

Cụm gen này đã chuyển đồi chính xác như thế nào là một bí ẩn, vì chuyển gen ngang qua các loài nấm không phổ biến.

Nhưng sự tồn tại của nó trong các loài khác nhau - thậm chí cả ở cả địa y (lichen) – mà các loài anh em gần gũi hơn của nó không có psilocybin là một chỉ số mạnh mẽ cho thấy gen này đã thực sự đã được chuyển giao.

Trong thế giới phi động vật, thực vật nổi tiếng vì sự phát triển các hợp chất hóa học như là một cơ chế phòng vệ.

Ví dụ, cây long não (camphor) tạo ra một chất chống côn trùng được gọi là băng phiến có thể được sử dụng để tạo ra các viên băng phiến, trong khi hoa dại tạo ra một hóa chất trong hoa làm tê liệt bọ cánh cứng. Hay capsaicin, được tạo ra bởi nhiều loài thực vật trong họ ớt, thậm chí phát triển đặc biệt để ngăn chặn động vật có vú nhưng không có tác dụng đối với chim, do đó hạt của cây vẫn có thể được phân tán.

Tuy nhiên, việc xác định gen có trách nhiệm sản xuất Psilocybin có thể có lợi cho nghiên cứu y học, tìm kiếm lợi ích của hợp chất này trong điều trị bệnh tâm thần.

Nghiên cứu của nhóm đã được công bố trên tạp chí Evolution Letters.

Đào Hiền (Theo Science Alert)