Giải mã bí ẩn chiếc đuôi kỳ lạ có thể "tái sinh" hoàn hảo ở thằn lằn

Rụng đuôi là một cơ chế tự vệ độc đáo ở loài thằn lằn. Theo đó, khi bị kẻ săn mồi tóm được vào đuôi, những chú thằn lằn sẽ tự cắt đứt bộ phận này mà không cần có bất cứ tác động gì từ bên ngoài. Tuyệt chiêu này vừa giúp thằn lằn có thể chạy thoát thân, vừa đánh lạc hướng kẻ thù, vì chiếc đuôi lìa khỏi thân lúc này vẫn còn ngoe nguẩy.

Thằn lằn là một trong những sinh vật có khả năng phục hồi xuất sắc nhất. Matthew Vickaryous, một chuyên gia sinh học từ đại học Guelph (Canada) cho biết, có một loài thằn lằn khiến ông rất ấn tượng: đó là tắc kè da báo. Đầu tiên, đuôi của chúng chứa một phần rất lớn cột sống trong đó. Thứ 2, chúng có khả năng tách đuôi với tốc độ cực kỳ nhanh.

"Chúng tôi đơn giản chỉ cần bấu chắc vào đuôi chúng, và nó tự rụng ra" - Vickayous chia sẻ. Trong khi đó những loài thằn lằn khác thì khó rụng hơn.

Dựa trên các nghiên cứu trước kia, các chuyên gia xác định rằng một số dạng tế bào gốc có thể liên quan đến khả năng này. Đó là các dạng tế bào cơ bản nhất, có thể dùng để chuyển biến thành các dạng tế bào phức tạp hơn: da, cơ, thậm chí là tim.

Để xác nhận, Vickaryous đã thử quan sát điều gì sẽ xảy ra với đuôi của tắc kè ở cấp độ tế bào. Ông phát hiện ra rằng khi đuôi bị ngắt ra, một nhóm tế bào thần kinh đệm thuộc nhóm tế bào gốc cũng xuất hiện. Chúng nhanh chóng nhân bản, tích lũy protein. Chỉ trong vòng 1 tháng, quá trình này cho ra kết quả là một cái đuôi mới.

Thế nhưng, phát hiện bất ngờ nhất đó là khi đuôi rụng, các cục máu đông nhanh chóng xuất hiện, bọc lấy vết thương. Nếu gắn một mẩu da vào khu vực máu đông hình thành, cái đuôi mới sẽ không xuất hiện nữa.

Các chuyên gia tin rằng việc để vết thương hở ra sẽ phát đi tín hiệu, thông báo rằng có thứ gì đó cần được thay thế. Nếu như bịt kín vết thương, tín hiệu sẽ bị ngăn trở, và khả năng mọc đuôi cũng không thể hoạt động được.

Nhóm các nhà khoa học liên ngành sử dụng công cụ phân tích thế hệ mới và máy tính để kiểm tra những gene hoạt động trong quá trình tái sinh đuôi của loài thằn lằn màu xanh lá cây Anole, với tên khoa học là Anolis carolinensis.

Kết quả, có ít nhất 326 gene ở các khu vực cụ thể của đuôi tái tạo, gồm cả những gene liên quan đến sự phát triển của phôi thai, phản ứng các tín hiệu nội tiết tố và chữa lành vết thương. Phát hiện này được công bố trên tạp chí PLoS ONE, Science Daily cho hay.

“Tái sinh không phải là một quá trình ngay lập tức. Trên thực tế, thằn lằn cần 60 ngày để phục hồi đuôi. Thằn lằn tạo thành một cấu trúc tái sinh phức tạp với các tế bào phát triển thành các mô tại nhiều địa điểm dọc theo đuôi”, Elizabeth Hutchins, đồng tác giả nghiên cứu nói.

Thằn lằn không phải là động vật duy nhất có khả năng tự rụng đuôi. Hơn 200 loài động vật không xương sống có khả năng sử dụng khả năng này để tự vệ và thậm chí nó còn được biết đến bởi động vật có vú - ít nhất hai loài chuột gai châu Phi có thể giải phóng da khi bị kẻ săn mồi bắt giữ, và sau đó tái sinh lại.

Các nhà khoa học hy vọng phát hiện của họ sẽ dẫn đến những phương pháp điều trị mới, chữa trị bệnh tổn thương tủy sống, sửa chữa các khuyết tật bẩm sinh và điều trị bệnh viêm khớp..