Vì sao động vật có “giác quan thứ 6”?

Câu hỏi này lâu nay là một trong những vấn đề khiến các nhà khoa học đau đầu đi tìm hướng giải quyết.

Robert Fitak, trợ lý giáo sư tại Khoa Sinh học của Đại học Central Florida cùng các nhà nghiên cứu ở Vương quốc Anh và Israel đã đề xuất giả thuyết cho rằng giác quan thứ 6 từ tính xuất phát từ mối quan hệ cộng sinh với vi khuẩn từ tính.

Vi khuẩn nam châm là một loại vi khuẩn đặc biệt, trong đó sự di chuyển của chúng bị ảnh hưởng bởi từ trường của Trái đất. Động vật cảm nhận được từ trường của Trái đất bao gồm rùa biển, chim, cá và tôm hùm.

Trên thực tế, học cách sinh vật tương tác với từ trường có thể nâng cao hiểu biết của con người về cách sử dụng từ trường của Trái đất cho mục đích điều hướng. Nó cũng có thể cung cấp thông tin nghiên cứu sinh thái về tác động của việc con người điều chỉnh môi trường từ tính, chẳng hạn như xây dựng đường dây điện đối với đa dạng sinh học. Nghiên cứu về sự tương tác của động vật với từ trường cũng có thể hỗ trợ việc phát triển các liệu pháp sử dụng từ tính để phân phối thuốc.

Bằng chứng mới đến từ Fitak, người đã khai thác một trong những cơ sở dữ liệu di truyền lớn nhất của vi khuẩn, được gọi là Cơ sở dữ liệu Metagenomic Rapid Annotations liên quan đến sự hiện diện của vi khuẩn từ tính đã được tìm thấy trong các mẫu động vật.

Fitak cho biết các nghiên cứu về đa dạng vi sinh vật trước đây thường tập trung vào các mô hình lớn về sự hiện diện hoặc vắng mặt của vi khuẩn phyla ở động vật hơn là các loài cụ thể.

“Sự hiện diện của những vi khuẩn từ tính này phần lớn bị bỏ qua hoặc chìm đi trong quy mô khổng lồ của các bộ dữ liệu này”, Fitak cho biết.

Lần đầu tiên Fitak phát hiện ra rằng vi khuẩn từ tính có liên quan đến nhiều loài động vật, bao gồm loài chim cánh cụt, rùa biển, dơi và cá voi trơn Đại Tây Dương.

Đơn cử như nấm Candidatus Magnetobacterium bavaricum thường xuyên xuất hiện ở chim cánh cụt và rùa biển, trong khi Magnetospirillum và Magnetococcus thường xuất hiện ở các loài dơi nâu và cá voi trơn Đại Tây Dương.

Fitak cho biết hiện các nhà nghiên cứu vẫn chưa biết vi khuẩn từ tính sẽ sống ở đâu trên động vật, nhưng có thể là chúng sẽ liên kết với các mô thần kinh, như mắt hoặc não.

"Tôi đang làm việc với các tác giả khác để phát triển một thử nghiệm di truyền cho những vi khuẩn này, sau đó chúng tôi dự định sàng lọc các loài động vật khác nhau và các mô cụ thể, chẳng hạn như ở rùa biển, cá, tôm hùm gai và chim", Fitak nói.

Trước khi đến Đại học Central Florida vào năm 2019, Fitak đã làm việc hơn bốn năm với tư cách là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Duke, thực hiện các thí nghiệm để xác định các gene liên quan đến cảm giác từ tính ở cá và tôm hùm bằng các kỹ thuật gene hiện đại.

Fitak cho biết thêm, giả thuyết động vật sử dụng vi khuẩn từ tính theo cách cộng sinh để có được cảm giác từ tính cần có thêm bằng chứng trước khi có thể đưa ra kết luận chính thức cuối cùng.