Vào giữa những năm 1990, một đứa trẻ tại trường New Country ở Minnesota, Hoa Kỳ, đã bắt được một con ếch ba chân. Từ đó, một bộ phim truyền hình kết hợp giữa khoa học viễn tưởng và yếu tố kinh dị đã bắt đầu và vẫn chưa kết thúc.
Một con cóc ba chân? Có chứ!
Bắt đầu từ con ếch đầu tiên, một số lượng lớn các loài ếch có chân sau bị biến dạng đã xuất hiện trong tầm nhìn của người Mỹ. Một số loài không có chân sau, một số loài thậm chí có tới tám chân sau. Người dân lo ngại đây là đột biến do ô nhiễm môi trường gây ra, khiến dư luận hoang mang. Sau khi tin tức lan truyền đến Trung Quốc, một số người đã bịa ra những câu chuyện kinh dị về "những con ếch đột biến có độc tính cao và tấn công người theo đàn", khẳng định rằng chúng không phải là hư cấu. Những câu chuyện này trở nên phổ biến trong thời đại báo in và khiến nhiều người sợ hãi.
Nhưng khi cơn hoảng loạn về loài ếch lan rộng, Stanley Sessions thuộc Cao đẳng Hartwick và Pieter Johnson thuộc Đại học Colorado đã chỉ ra rằng những con ếch biến dạng này không phải là kết quả của công nghệ hiện đại mà là sản phẩm của thiên nhiên.
Con ếch dị dạng | Brett A. Goodman, Pieter TJ Johnson / Wikimedia Commons
Lâu trước khi những con ếch biến dạng này thu hút sự chú ý, Sessions đã nhận thấy rằng một loại ký sinh trùng sán lá, Ribeiroia ondatrae, sống ở chân sau của động vật lưỡng cư, và sau đó Johnson cùng các đồng nghiệp đã sử dụng loại ký sinh trùng này để lây nhiễm cho nòng nọc trong phòng thí nghiệm của họ. Một điều kỳ lạ đã xảy ra: nòng nọc lớn lên thành ếch với nhiều chân sau (hoặc không có chân sau nào cả). Khi đã ở bên trong nòng nọc, R. ondatrae tập trung vào phần sẽ trở thành chân. Có một phân tử gọi là axit retinoic, tương tự như vitamin A và đóng vai trò điều hòa quan trọng trong quá trình phát triển chi ếch. Sự hiện diện của sán lá sẽ làm thay đổi nồng độ phân tử, gây ra các rối loạn phát triển và dị tật.
Ếch bị nhiễm sán lá và phát triển dị dạng | Pieter Johnson và cộng sự / Khoa học (1999)
Mặc dù không phải là âm mưu của con người, nhưng lý do đằng sau loài ếch nhiều chân này lại rất phức tạp và nham hiểm. Vòng đời của R. ondatrae rất phức tạp và việc cung cấp cho ếch nhiều chân hơn là phương tiện quan trọng để nó hoàn thành vòng đời của mình.
Sự may rủi tàn khốc
Vòng đời của sán lá R. ondatrae bắt đầu từ một quả trứng, được đưa vào nước qua phân của các loài chim nước và nở thành giai đoạn đầu tiên của ấu trùng, gọi là miracidium. Nếu miracidia gặp một con ốc nước thuộc chi Helisoma trong họ Helisidae, chúng sẽ khoan vào cơ thể con ốc, tại đó chúng sẽ hoàn thành ba giai đoạn phát triển: bào tử nang, rediae mẹ và rediae con, rồi tự sinh sản với số lượng lớn thông qua sinh sản vô tính. Cuối cùng, ấu trùng sản sinh ra ấu trùng cercaria bơi, rời khỏi ốc và đi vào cột nước để tìm nòng nọc làm vật chủ thứ hai.
Vòng đời của sán lá gan R. ondatrae | Dorina Szuroczki & Jean ML Richardson / Oecologia (2009)
Các ấu trùng cercaria hình thành metacercaria ở chân sau của nòng nọc, làm gián đoạn sự phát triển của chân sau của nòng nọc và khiến chúng bị biến dạng. Loài ếch có thêm chân này có khả năng nhảy và bơi kém hơn đáng kể, khiến chúng dễ dàng trở thành con mồi cho các loài chim. Sau đó, ấu trùng sán lá di chuyển vào hồi tràng của chim, nơi chúng đạt đến độ tuổi trưởng thành về mặt sinh dục, thụ tinh và đẻ trứng (nhân tiện, đây là loài lưỡng tính).
Không có gì lạ khi ký sinh trùng thao túng vật chủ của chúng. Chúng ta có nấm khiến kiến trèo cây để phát tán bào tử và sán dây khiến cá trở nên táo bạo hơn. Nhưng R. ondatrae khá độc đáo trong số các loài ký sinh trùng ở chỗ nó gây ra sự thay đổi cơ bản trong cơ thể vật chủ.
Hay đó là lỗi của con người?
Nếu R. ondatrae luôn tồn tại, tại sao cho đến gần đây nó lại ít được chú ý? Khi so sánh các nghiên cứu về lưỡng cư trước đây với các mẫu ếch trong bảo tàng, có thể thấy rằng sự lây lan và mức độ nghiêm trọng của bệnh sán lá đã tăng lên đáng kể trong thời hiện đại. Đây chắc chắn không phải là tin tốt cho loài ếch. Tình trạng của một số loài lưỡng cư có nguy cơ tuyệt chủng vì thế trở nên tồi tệ hơn.
Mặc dù con người không làm ếch mọc nhiều chân, nhưng sự gia tăng đột ngột của sán lá vẫn liên quan chặt chẽ đến hoạt động của con người. Kể từ khi những người thực dân đến đây, Hoa Kỳ đã phát triển hơn 100 triệu mẫu Anh đất ngập nước tự nhiên. Con người có tác động rất lớn tới môi trường. Các hoạt động tích trữ nước, từ đập đến hồ chứa, sẽ tạo ra nhiều loài ốc nước ngọt, cung cấp thêm vật chủ cho sán lá (phòng ngừa và kiểm soát bệnh sán máng là vấn đề cần được xem xét trong các dự án bảo tồn nước). Phân bón, phân động vật, v.v. do nông nghiệp tạo ra được thải vào nước, gây ra hiện tượng phú dưỡng cho nguồn nước và cũng làm tăng số lượng ốc sên.
Sán lá R. ondatrae | Hình ảnh sách lưu trữ Internet
Tác động của con người đến sự phân bố sinh học cũng là một yếu tố quan trọng. Các bể cá và hoạt động nuôi trồng thủy sản, thậm chí cả nước dằn tàu, vận chuyển vật chủ cho R. ondatrae, chẳng hạn như ốc sên và ếch, trên khắp Hoa Kỳ, có khả năng tạo điều kiện cho ký sinh trùng lây lan. Con người đã phát triển các vùng đất ngập nước tự nhiên trên quy mô lớn, làm giảm không gian sống của các loài chim nước. Càng có nhiều loài chim "tụ tập" ở những vùng đất ngập nước còn lại thì mật độ càng cao và khả năng lây truyền R. ondatrae càng cao. Mặt khác, một số loài chim có khả năng thích nghi mạnh có thể thích nghi với cuộc sống trong các nguồn nước nhân tạo như ruộng lúa, ao cá và quần thể của chúng thậm chí có thể thịnh vượng hơn. Như đã đề cập trước đó, các nguồn nước nhân tạo có nhiều khả năng sinh sản với số lượng lớn ốc sên do hiện tượng phú dưỡng. Thêm vào đó là lượng lớn phân chim có thể chứa trứng giun, tạo nên thiên đường cho sán lá và cơn ác mộng cho ếch.
Sự đa dạng là hạnh phúc
Bệnh của ếch phản ánh tình trạng bệnh lý của hệ sinh thái. Về vấn đề này, Johnson đã đề xuất một giả thuyết có ý nghĩa: sử dụng "thuốc" sinh thái để chữa "bệnh" sinh thái. Ông và các đồng nghiệp đã kiểm tra hàng trăm hồ nước ở Vịnh San Francisco và phát hiện ra rằng những hồ nước có nhiều loài ếch này hơn thì khả năng bị nhiễm R. ondatrae của ếch ít hơn.
Cóc bị nhiễm ký sinh trùng và cơ thể biến dạng | Pieter Johnson và cộng sự / Tạp chí Động vật học Canada (2001)
Trong một hệ sinh thái, khi đa dạng sinh học tăng lên, khả năng bị nhiễm một tác nhân gây bệnh nào đó sẽ giảm đi, đây được gọi là hiệu ứng pha loãng. Nguyên nhân là do càng có nhiều loài thì khả năng mầm bệnh lây truyền sang các sinh vật mà nó không thể sống sót càng cao, dẫn đến tình trạng bế tắc. Vì vậy, sức khỏe của ếch thực sự phản ánh sức khỏe của hệ sinh thái và số phận của ếch liên quan đến số phận của mọi sinh vật, bao gồm cả con người.
Tài liệu tham khảo
[1]Johnson, Pieter TJ, và cộng sự. "Ảnh hưởng của nhiễm sán lá lên sự phát triển và khả năng sống sót của chi lưỡng cư." Khoa học 284.5415 (1999): 802-804.
[2]Lunde, Kevin B., Pieter TJ Johnson. "20. Nhiễm ký sinh trùng và dị tật chân tay: Một vấn đề ngày càng gia tăng trong công tác bảo tồn động vật lưỡng cư." Sự suy giảm của loài lưỡng cư. Nhà xuất bản Đại học California, 2005. 124-138.
[3]Venton, Danielle. "Tin tức nổi bật: Nhiều loài, một sức khỏe." Biên bản của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia 112.6 (2015): 1647-1649.
Bài viết này được trích từ Lịch loài, hoan nghênh chuyển tiếp
