Thú mỏ vịt là một trong những sinh vật kì lạ nhất trên Trái đất

Thú mỏ vịt cùng với thú lông nhím thuộc nhóm động vật có vú vừa đẻ trứng vừa nuôi con bằng sữa. Các gene của cả hai loài này đều tương đối nguyên thủy và không thay đổi, cho thấy sự pha trộn kỳ lạ của một số lớp động vật có xương sống bao gồm chim, bò sát và động vật có vú.

Các nhà khoa học cho rằng bộ gene của thú mỏ vịt có thể cho chúng ta biết bí mật về sự tiến hóa của chính chúng ta và cách tổ tiên động vật có vú xa xôi của chúng ta đã đi từ đẻ trứng đến sinh con.

"Bộ gene hoàn chỉnh đã cung cấp cho chúng tôi câu trả lời về cách một số đặc điểm kỳ lạ của thú mỏ vịt xuất hiện. Việc giải mã bộ gene của thú mỏ vịt rất quan trọng để nâng cao hiểu biết về cách các loài động vật có vú khác tiến hóa bao gồm cả con người", nhà sinh vật học tiến hóa Guojie Zhang từ Đại học Copenhagen cho biết.

Một con thú mỏ vịt cái có trình tự bộ gene của nó, nhưng không có bất kỳ trình tự nhiễm sắc thể Y nào nên rất nhiều thông tin bị thiếu. Sau đó, sử dụng một con thú mỏ vịt đực, các nhà nghiên cứu hiện đã tạo ra một bản đồ với bộ gene của thú mỏ vịt có độ chính xác cao.

Ngày nay, các loài động vật có vú được chia thành ba nhóm, bao gồm động vật có vú, thú có túi và thú có nhau thai - con người chúng ta thuộc nhóm cuối cùng.

Vẫn chưa rõ khi nào cả ba nhóm khác biệt này bắt đầu khác biệt với nhau. Một số người cho rằng các loài đơn điệu tách ra trước, một số quan điểm cho rằng cả ba nhóm phân tán gần như cùng một lúc.

Bộ gene của thú mỏ vịt hiện đã giúp làm sáng tỏ một số thông tin. Dữ liệu thu thập được từ dòng dõi thú lông nhím mỏ ngắn và thú mỏ vịt cho thấy tổ tiên chung cuối cùng của chúng sống cách đây tới 57 triệu năm.

Ngay cả sau ngần ấy thời gian, thú mỏ vịt vẫn không thay đổi đáng kể, có môi trường sống mà nhiều loài thú có túi và động vật có vú đơn giản là không thể sống được.

Thú mỏ vịt là loài động vật duy nhất được biết đến với 10 nhiễm sắc thể giới tính (thú lông nhím mỏ ngắn chỉ có chín). Thú mỏ vịt có các nhiễm sắc thể 5X và 5Y được tổ chức thành một vòng dường như đã bị vỡ thành nhiều mảnh trong quá trình tiến hóa của động vật có vú.

So sánh thông tin về nhiễm sắc thể này với con người, quỷ Tasmania, gà và bộ gene thằn lằn, các tác giả nghiên cứu nhận thấy nhiễm sắc thể giới tính của thú mỏ vịt có nhiều điểm chung với gà hơn là động vật có vú như người.

Nhưng trong khi thú mỏ vịt đẻ trứng như gà, chúng cho con bú sữa non giống như động vật có vú. Thú mỏ vịt có lẽ không phụ thuộc nhiều vào protein trứng như các loài chim và bò sát khác, vì sau này chúng có thể nuôi con non thông qua các tuyến tiết sữa trên da. Bộ gene của nó hỗ trợ điều này.

Trong khi các loài chim và bò sát dựa vào ba gene mã hóa các protein chính của trứng, thú mỏ vịt dường như đã mất phần lớn các gene này khoảng 130 triệu năm trước. Gà ngày nay có tất cả ba gene protein trứng, con người không có và thú mỏ vịt chỉ còn lại một bản sao đầy đủ chức năng.

"Nó cho chúng ta biết rằng sản lượng sữa ở tất cả các loài động vật có vú còn tồn tại đã được phát triển thông qua cùng một bộ gene có nguồn gốc từ một tổ tiên chung sống cách đây hơn 170 triệu năm cùng với loài khủng long đầu trong kỷ Jura", Guojie Zhang cho biết thêm.

Bộ gene đầy đủ cũng đã tiết lộ sự mất mát của 4 gene liên quan đến sự phát triển của răng, có thể đã biến mất khoảng 120 triệu năm trước.

Những chiếc cựa độc trên hai chân sau của thú mỏ vịt có thể được giải thích là do gene defensin của sinh vật, liên quan đến hệ thống miễn dịch ở các động vật có vú khác, và dường như làm phát sinh các protein độc nhất trong nọc độc của chúng. Thú lông nhím mỏ ngắn cũng có trình tự bộ gene đầy đủ, dường như đã mất gene nọc độc quan trọng này.