Tại sao rùa có thể sống rất lâu?

Theo sách kỷ lục thế giới Guinness, Jonathan hưởng thọ 187 tuổi vào năm 2019. Sinh năm 1832, dưới thời trị vì của Nữ hoàng Victoria, "cụ" rùa này đã 80 tuổi khi tàu Titanic chìm sâu xuống Bắc Đại Tây Dương.

Jonathan và những con rùa khổng lồ khác không phải là những con rùa duy nhất sống lâu, Jordan Donini, giáo sư sinh vật học và nhà sinh thái học về rùa tại Đại học bang Florida SouthWestern (Mỹ) cho biết.

Rùa biển có thể sống từ 50 đến 100 năm, và rùa hộp có thể sống tới hơn một thế kỷ. Trên thực tế, các nhà khoa học không biết giới hạn về tuổi thọ của nhiều loài rùa, đơn giản là vì cá nhân con người không sống đủ lâu để tự tìm hiểu.

Vậy tại sao rùa sống lâu như vậy? Lori Neuman-Lee, phó giáo sư sinh lý học tại Đại học bang Arkansas, người nghiên cứu về rùa và các loài bò sát khác, cho biết có một câu trả lời tiến hóa và một câu trả lời sinh học liên quan đến vấn đề này.

Câu trả lời của quá trình tiến hóa tương đối đơn giản: Các loài động vật như rắn và gấu trúc thích ăn trứng rùa. Để di truyền gene của mình, rùa phải sống lâu và sinh sản thường xuyên, đôi khi nhiều lần mỗi năm và đẻ rất nhiều trứng.

"Thật đáng kinh ngạc khi thế giới không bị lũ rùa tàn phá, dù chúng có bao nhiêu con cái", Neuman-Lee cho biết.

Nhưng cơ chế sinh học đằng sau tuổi thọ của rùa phức tạp hơn. Neuman-Lee cho biết một manh mối về tuổi thọ của loài rùa nằm ở các telomere của chúng, cấu trúc bao gồm các sợi DNA không mã hóa bao bọc các đầu mút của nhiễm sắc thể.

Những cấu trúc này giúp bảo vệ các nhiễm sắc thể khi tế bào phân chia. Theo thời gian, các telomere ngắn lại hoặc thoái hóa, có nghĩa là chúng không còn có thể bảo vệ nhiễm sắc thể của mình nữa, dẫn đến các vấn đề với quá trình sao chép DNA. Và những sai sót trong quá trình sao chép DNA có thể dẫn đến các vấn đề như khối u và tế bào chết.

Theo Neuman-Lee, rùa thể hiện tỷ lệ rút ngắn telomere thấp hơn so với các loài động vật có tuổi thọ ngắn hơn. Điều này có nghĩa là chúng có khả năng chống lại một số loại thiệt hại có thể phát sinh từ lỗi sao chép DNA.

Các nhà khoa học chưa xác nhận tất cả các yếu tố góp phần vào tuổi thọ cực lâu của loài rùa, nhưng họ đã đề xuất một số ý tưởng.

Trong một bài báo đăng ngày 8/7 trên cơ sở dữ liệu bioRxiv chưa được đánh giá đồng cấp, một nhóm các nhà khoa học đã khám phá một số cơ chế và chất dẫn đến tổn thương và chết tế bào, đồng thời xem xét cách tế bào của một số loài rùa, bao gồm từ một con rùa khổng lồ (như Jonathan).

Theo bài báo, rùa khổng lồ và một số loài rùa khác dường như có thể tự bảo vệ mình khỏi những tác động lâu dài của tổn thương tế bào. Chúng làm điều này bằng cách nhanh chóng giết chết các tế bào bị hư hỏng, sử dụng một quá trình được gọi là apoptosis.

Mất cân bằng oxy hóa là một loại mất cân bằng xảy ra tự nhiên trong các tế bào sống. Mất cân bằng oxy hóa gây ra bởi các gốc tự do, là những phân tử có tính phản ứng cao được hình thành một cách tự nhiên trong quá trình trao đổi chất. Khi được điều trị, các tế bào của rùa nhanh chóng trải qua quá trình chết rụng.

Trên thực tế, tất cả các tế bào, trừ một trong số các loài không phản ứng với một phương pháp điều trị, được cho là phá vỡ một loại enzyme gọi là ligase, chất cần thiết cho quá trình sao chép DNA. Nói cách khác, ligase của rùa tiếp tục hoạt động bình thường.

Tuy nhiên, Neuman-Lee cho biết liệu điều này có nghĩa là những con rùa hoàn toàn có khả năng chống lại các vấn đề sao chép DNA hay không vẫn chưa được xác định. Nhưng đó là một câu trả lời khả thi lý giải cho việc tại sao rùa lại sống lâu đến vậy.