Là một nhà nghiên cứu tại Đại học California San Diego, Kurt Benirschke tin rằng một ngày nào đó, các công cụ sẽ được phát triển để có thể cứu sống các loài động vật đang bên bờ vực tuyệt chủng, sử dụng những mẫu vật mà ông bắt đầu thu thập từ năm 1972. Một vài năm sau đó, ông đã chuyển bộ sưu tập đến Sở thú San Diego, và đặt tên nơi đây là ‘Sở thú đông lạnh’.
Một con Bò tót Ấn Độ được sinh ra từ mẫu vật di truyền ở Sở thú đông lạnh năm 2001. Ảnh: CNN.
Benirschke đã qua đời vào năm 2018, nhưng những khát vọng dang dở của ông vẫn còn rất nhiều. Ngày nay, Sở thú đông lạnh đã trở thành kho lưu trữ mẫu vật động vật lớn nhất trên thế giới, với hơn 10.500 cá thể động vật từ 1.220 loài khác nhau.
Trong một thời gian dài, Sở thú San Diego là dự án duy nhất cho loại hình bảo tồn này. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, nhiều nỗ lực bảo tồn tương tự đã phát triển trên khắp thế giới, và những công cụ mà nhà nghiên cứu Benirschke mong muốn giờ đã trở thành hiện thực. Cùng thời điểm khi đồng hồ đang tích tắc trước nhiều loài có nguy cơ tuyệt chủng..
Một con chồn chân đen được nhân bản thành công năm 2020 nhờ mẫu vật di truyền từ chồn hương lưu trữ từ năm 1988. Ảnh: CNN.
‘Kho động vật quý hiếm không thể thay thế’
Kể từ năm 1970, các quần thể động vật có vú, chim, lưỡng cư, bò sát và cá đã giảm trung bình 68% , theo báo cáo Hành tinh Sống của Tổ chức Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên (WWF) năm 2020.
Báo cáo này cũng chỉ ra rằng, do mất môi trường sống từ các hoạt động của con người, một triệu các loài động vật và thực vật đang đứng trên bờ vực tuyệt chủng trong những thập kỷ và thế kỷ tới.
Với tốc độ mất đa dạng sinh học như hiện nay, một số nhà khoa học tin rằng việc bảo tồn các mẫu vật từ những loài ‘có thể không còn ở đây vào ngày mai’ đã không còn là một nỗ lực nhìn xa trông rộng nữa, mà đây là một vấn đề cấp bách.
Oliver Ryder, một nhà di truyền học tại Sở thú San Diego cho biết, kể từ khi Sở thú đông lạnh được thành lập, họ đã đạt được nhiều cột mốc trong lĩnh vực di truyền học, bắt đầu từ việc nhân bản con vật đầu tiên, con cừu Dolly vào năm 1996.
Oliver Ryder, nhà di truyền học tại Sở thú San Diego. Ảnh: CNN.
Bắt đầu từ năm 2001, bốn loài có nguy cơ tuyệt chủng đã được nhân bản, sử dụng mẫu vật di truyền từ Sở thú đông lạnh: Bò tót Ấn Độ - một loài bò rừng châu Á lưng gù; Banteng – một loài gia súc Đông Nam Á; Ngựa Przewalski – từng sinh sống trên khắp Mông Cổ và tuyệt chủng trong tự nhiên và loài Chồn chân đen – được cho là đã tuyệt chủng trong tự nhiên cho đến khi một quần thể nhỏ xuất hiên lại ở Wyoming (Mỹ) năm 1981, nhưng sau đó gần như đã bị xóa sổ bởi một trận dịch.
Giải cứu di truyền
Mặc dù các loài vật nhân bản không thể hoàn hảo, điển hình như Bò tót Ấn Độ nhân bản chỉ sống sót trong 48 giờ, nhưng đây vẫn là một công cụ tuyệt vời để hồi sinh các loài có nguy cơ tuyệt chủng khi có thể làm tăng sự đa dạng di truyền. Nếu dân số của một loài suy giảm, các loài cá thể còn lại buộc phải giao phối và nguồn gen theo lý sẽ thu hẹp lại, càng đe dọa mạnh mẽ hơn sự tồn tại của chính loài đó.
"Ở một loài động vật, sự đa dạng về di truyền là thứ mang lại khả năng phục hồi, khả năng chống chọi lại trước thảm họa thiên nhiên, sự tấn công của virus và bệnh tật", theo Brendon Noble, Giáo sư Y học tái tạo tại Đại học Westminster ở London.
Banteng – một loài gia súc hoang dã nguy cấp ở Đông Nam Á đã được nhân bản năm 2003. Ảnh: CNN.
Giáo sư Noble cũng đồng thời là Chủ tịch hội đồng quản trị tại Frozen Ark – một ngân hàng đông lạnh động vật được thành lập vào năm 2004 tại Anh, với mục đích tương tự như ‘Sở thú đông lạnh’ nhưng với cấu trúc khác.
Nơi đây hiện lưu trữ 48.000 mẫu từ 5.500 loài - khoảng 90% trong số chúng được tạo thành từ DNA thay vì tế bào sống, và phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn nhiều.
Nhưng nếu chỉ có riêng mẫu DNA, các nhà khoa học sẽ không thể nhân bản được động vật. Tuy nhiên, DNA lại rất quan trọng trong quá trình nắm bắt thiết kế gen di truyền của những loài có thể biến mất.
Tại Sở thú đông lạnh San Diego, các mẫu vật được lưu trữ trong tủ lạnh. Ảnh: CNN.
Lisa Yon, Phó Giáo sư về Vườn thú và Y học động vật hoang dã tại Đại học Nottingham nhấn mạnh: "Bằng cách tiết kiệm những tài nguyên này, chúng tôi sẽ cho phép không chỉ các nhà khoa học hiện tại mà còn cho các thế hệ nhà khoa học tương lai thực hiện tất cả các loại khám phá mới".
Những thách thức phía trước
Cuộc khủng hoảng khí hậu ngày càng gia tăng sẽ khiến các hệ sinh thái chịu thêm nhiều áp lực, kéo theo trách nhiệm trên vai các ngân hàng lưu trữ.
Loài linh dương Ả Rập đã bị tuyên bố tuyệt chủng trong thế kỷ 21. Ảnh: CNN.s
Tullis Matson thuộc Tổ chức Nature's Safe, một ngân hàng lưu trữ có trụ sở tại Anh chuyên thu thập các tế bào và giao tử sống cho biết: "Tôi coi việc lưu trữ đông lạnh là nền tảng tuyệt đối của việc bảo tồn. Chúng ta đang đối mặt với nạn tuyệt chủng hàng loạt lần thứ sáu, vì vậy cần cung cấp cho các thế hệ tương lai một con đường để đưa những loài ‘có thể sẽ tuyệt chủng’ trở lại cuộc sống".
Có rất nhiều vấn đề thực tế mà các dự án này phải đối mặt. Và "bảo vệ Sở thú đông lạnh trong tương lai chính là một trong những thách thức lớn nhất", Marlys Houck, người phụ trách Sở thú San Diego lo ngại.
Tê giác trắng phương Bắc chỉ còn lại 2 cá thể trên thế giới, đều là giống cái. Ảnh: CNN.
"Chúng tôi muốn tiếp tục thu thập nhiều mẫu vật hơn trong khi vẫn đảm bảo rằng, những mẫu mà chúng tôi đã có sẽ được bảo tồn lâu dài. Điều này bao gồm việc đảm bảo một nguồn tài chính dành riêng cho nitơ lỏng để đóng băng DNA và thay thế các ngăn lạnh khi chúng già đi".
Một thách thức chông gai khác, đó chính là thuyết phục các cơ quan bảo tồn rằng ngân hàng lưu trữ động vật là một chiến lược hợp lệ và đáng được tài trợ. Phó Giáo sư Yon khẳng định: "Nhiều người trong chúng tôi đang làm việc mà không có bất kỳ sự hỗ trợ cụ thể nào ngoài các khoản quyên góp hoặc trợ cấp, không có sự hỗ trợ từ chính phủ hoặc quốc gia".
Cuối cùng, tất cả các nhà nghiên cứu đều đồng ý rằng, sự hợp tác chặt chẽ giữa tất cả các ngân hàng lưu trữ yếu tố then chốt để thành công. Đây là một nhiệm vụ rất lớn và sẽ không một ai có thể tự mình làm được.
Báo đốm là loài đang có nguy cơ tuyệt chủng cao. Ảnh: CNN.
"Có một triệu loài đang bị đe dọa, đồng nghĩa với việc chúng tôi cần 50 mẫu gen khác nhau từ mỗi loài, nghĩa là 50 triệu mẫu; đối với mỗi loài đó, chúng tôi sẽ lại cần năm lọ cho mỗi mẫu, vì vậy đó là hàng trăm triệu mẫu cần được lưu trữ", Matson nêu rõ.
Ryder cho biết bản thân ông đang làm việc để phát triển một mạng lưới lưu trữ toàn cầu: "Nếu chúng tôi có một cuộc trò chuyện về tương lai, tôi sẽ kêu gọi mọi người cùng nhau cứu sự đa dạng sinh học càng nhiều càng tốt, càng sớm càng tốt. Và hãy làm điều đó bằng mọi cách có sẵn".
