Buzz
Một loài chỉ có con cái nghe có vẻ như một điều hư cấu viển vông, nhưng thực tế, thằn lằn đuôi roi là một trong số ít những loài chỉ có con cái trên hành tinh. Chúng không cần con đực để sinh sản vì chúng thực hiện sinh sản đơn tính.
Hầu hết các loài trong giới động vật mà chúng ta biết đều có cả con đực và con cái. Hầu hết chúng đều là động vật lưỡng tính, nơi mà con đực và con cái có thể dễ dàng phân biệt.
Tuy nhiên, ở các môi trường đa dạng của miền Bắc Mexico và các vùng phía Tây Nam nước Mỹ, tồn tại một loài thằn lằn kỳ lạ với tất cả các cá thể đều là con cái. Làm thế nào chúng sinh sản mà không có con đực? Làm thế nào chúng vẫn tồn tại?
Một số loài thằn lằn chỉ có con cái
Thực tế, có khoảng chục loài thằn lằn chỉ có con cái (thuộc chi Aspidoscelis). Chúng giống như các loài thằn lằn khác ở nhiều khía cạnh. Những loài này phân bố rộng rãi trong các môi trường đa dạng ở Bắc Mexico và các vùng phía Tây Nam của Hoa Kỳ.
Những loài này có hình thái khác nhau với các loài thằn lằn khác, vì chúng tiến hóa để phù hợp với môi trường xung quanh. Chúng thường có thể được nhận biết qua da vảy và đuôi giống roi dài hơn cơ thể. Do đó, chúng thường được gọi là thằn lằn đuôi roi. Giống như hầu hết các loài thằn lằn, chúng có lưỡi phân chia. Chúng ăn côn trùng, hoa quả, quả mọng và động vật nhỏ khác, tùy thuộc vào môi trường sống của chúng.
Tuy nhiên, không giống như hầu hết các loài thằn lằn, chúng trưởng thành về mặt sinh dục khi đạt hai tuổi và tự sinh con mà không cần sự tham gia của con đực!
Làm thế nào để chúng có thể sinh sản mà không cần con đực?
Thằn lằn đuôi roi là loài sinh sản đơn tính, nghĩa là chúng không cần phối hợp giữa trứng và tinh trùng để phát triển. Cách phát triển này cũng được ghi nhận ở khoảng 80 loài cá, bò sát và lưỡng cư.
Có hai loại sinh sản đơn tính: bắt buộc (không có khả năng sinh sản hữu tính) và tùy ý (có thể chuyển đổi giữa sinh sản đơn tính và sinh sản hữu tính tùy thuộc vào môi trường). Thằn lằn đuôi roi là loài duy nhất thực hiện sinh sản đơn tính toàn bộ trên Trái Đất.
Sự đa dạng di truyền đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa và thích nghi với môi trường thay đổi liên tục.
Trong sinh vật sinh sản hữu tính, con cái chia sẻ một phần gen của mình và con đực chia sẻ phần còn lại. Sau khi kết hợp, vật liệu di truyền của trứng và tinh trùng sẽ tạo thành hợp tử và phát triển thành bào thai. Điều này dẫn đến sự đa dạng di truyền cao hơn trong thế hệ sau, cải thiện khả năng sống sót của loài thông qua việc kết hợp ngẫu nhiên các gen từ mẹ và cha.
Tuy nhiên, trong sinh sản vô tính, không có sự pha trộn gen. Tất cả các thế hệ được sinh ra từ sinh sản vô tính đều là bản sao chính xác của con mẹ. Chúng mang cấu trúc di truyền giống hệt như mẹ, điều này có nghĩa là một căn bệnh hoặc động vật ăn thịt có thể diệt trừ toàn bộ quần thể một cách nhanh chóng, vì không có đặc tính đột biến nào giúp loài này tồn tại.
Vậy, nếu không có giới tính để tăng thêm sự đa dạng di truyền, làm thế nào những con thằn lằn toàn cái này có thể tồn tại?
Thực tế, con cái của loài thằn lằn đuôi roi này sẽ đẻ ra những quả trứng có lượng vật liệu di truyền gấp đôi so với bình thường. Với nhiều nhiễm sắc thể hơn, sẽ có nhiều loại gen hơn, tạo ra nhiều đặc điểm hình thành từ những gen đó. Khoa học gọi đó là mức độ hợp tử cao giữa các thế hệ.
Gần một phần ba tổng số loài thằn lằn đuôi roi trong tự nhiên chỉ có toàn con cái. Vì chúng cùng thuộc một họ, nên có khả năng rằng tại một thời điểm nào đó trong quá trình tiến hóa, con đực của loài này đã giao phối với con cái của loài khác.
“Sự kiện lai tạo” này có thể xảy ra khi con cái của một loài bị cô lập khỏi con đực tương ứng của cùng loài và giao phối với con đực của loài thằn lằn đuôi roi khác. Điều này tạo ra một đàn con lai mang hai bộ nhiễm sắc thể khác nhau từ hai loài khác nhau, từ đó khiến những con đực của chúng trở nên vô sinh và dần dần suy giảm. Nhờ đó, chúng đã tự tiến hóa cơ chế sinh sản mà không cần sự tham gia của con đực.
Các nhà nghiên cứu cho rằng quá trình tiến hóa của một loài lưỡng tính, như thằn lằn đuôi roi, cần khoảng 10 triệu năm trong quá trình tiến hóa. Điều này có nghĩa là sau quá trình lai tạo của các tổ tiên chung, cần khoảng 10 triệu năm để loài thằn lằn đuôi roi toàn cái xuất hiện.
Mặc dù có khoảng 80 loài động vật có khả năng sinh sản tự nhiên, thằn lằn đuôi roi có lẽ là loài duy nhất thực hiện điều đó theo cách 'bắt buộc' trong khi các loài lưỡng tính khác sử dụng phương pháp sinh sản đơn tính khi không có hoặc thiếu con đực.
Đặc điểm độc đáo này của thằn lằn đuôi roi đã thu hút sự quan tâm lớn về mặt học thuật, tuy nhiên, sinh sản vô tính không bao giờ có thể so sánh được với sinh sản hữu tính về mức độ đa dạng di truyền mà nó mang lại.
