Các nhà khoa học thành công trong việc tái tạo bộ gen tổ tiên chung của tất cả các loài động vật có vú

(Tổ Quốc) - Các nhà nghiên cứu đã tái tạo lại bộ gen của tổ tiên động vật có vú bằng cách sử dụng bộ gen từ 32 loài động vật có vú còn sống.

Thế giới của các loài động vật có vú là một nơi đa dạng và phong phú với hơn 4.800 loài sinh vật được biết đến. Dù chúng có vẻ khác nhau, từ cá voi xanh đến con người, nhưng tất cả chúng đều có nguồn gốc từ một tổ tiên chung duy nhất. Giờ đây, nhóm các nhà khoa học tại Đại học California Davis đã sử dụng công nghệ phân tử để tái tạo lại bộ gen của loài động vật có vú đầu tiên, một sinh vật có lông sống thu mình dưới chân khủng long hơn 210 triệu năm trước.

Harris Lewin, giáo sư tiến hóa và sinh thái học tại Đại học California, Davis, và cũng là tác giả chính của nghiên cứu mới, nói rằng: “Kết quả của chúng tôi mang ý nghĩa quan trọng trong việc hiểu sự tiến hóa của các loài động vật có vú và nỗ lực bảo tồn chúng.”

Các loài động vật có vú sớm nhất được biết đến là morganucodontids, những sinh vật nhỏ như chuột chù được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1949 trong các khe nứt đá vôi cổ ở xứ Wales. Tất cả các loài động vật có vú còn sống ngày nay, bao gồm cả chúng ta, được cho là có nguồn gốc từ dòng dõi này. Trong hơn 140 triệu năm, những loài động vật có vú ban đầu sống trong điều kiện khan hiếm, và không thể phát triển kích thước của cơ thể lớn hơn mông con mèo, bởi vì mọi hốc sinh thái giàu chất dinh dưỡng vào thời điểm đó đều bị khủng long thống trị.

Sau khi một tiểu hành tinh lớn va chạm vào Trái Đất ngoài khơi bờ biển Mexico khoảng 66 triệu năm trước, hầu hết các loài khủng long đã bị tiêu diệt và các loài động vật có vú nhanh nhẹn, có kích thước nhỏ vẫn tiếp tục tồn tại, phát triển và tiến hóa để thay thế vị trí của loài khủng long thống trị hành tinh của chúng ta. Trong khoảng vài triệu năm, hồ sơ hóa thạch cho thấy sự phát triển về sự đa dạng của các loài động vật có vú và vẽ ra một bức tranh toàn cảnh rộng lớn về sự tiến hóa của các loài thú, móng guốc và thậm chí cả những loài động vật săn mồi có kích thước lớn.

Các nhà khoa học quan tâm sâu sắc đến quá trình tiến hóa của các loài động vật có vú và bắt đầu từ nguồn gốc thường mang lại cái nhìn sâu sắc. Nhưng làm thế nào để giải mã bộ gen của một sinh vật có DNA đã bị phá hủy từ lâu?

Các nhà nghiên cứu đã phân tích bộ gen của 32 loài động vật có vú thuộc 23 trong số 26 bộ đã biết. Chúng bao gồm con người, tê giác, dơi, tê tê và thậm chí cả gia súc trong nhà. Bộ gen của gà và cá sấu cũng được phân tích để so sánh.

Sử dụng công cụ sinh học tính toán dựa trên dữ liệu mà họ thu thập được, các nhà nghiên cứu đã tái tạo bộ gen của tổ tiên động vật có vú có khả năng có 19 nhiễm sắc thể thông thường, cùng với hai nhiễm sắc thể giới tính giống như con người.

Trên tất cả 32 bộ gen mà họ phân tích, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy 1.215 khối gen hiện diện đồng nhất trên cùng một nhiễm sắc thể theo cùng một thứ tự. Những gen này rất quan trọng cho sự phát triển của một phôi thai khỏe mạnh.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng đã tìm thấy 9 nhiễm sắc thể toàn bộ và các đoạn nhiễm sắc thể ở tổ tiên động vật có vú có thứ tự gen tương tự như nhiễm sắc thể của chim.

“Phát hiện này cho thấy sự ổn định và hướng dẫn của các gen trên nhiễm sắc thể trong quá trình tiến hóa kéo dài hơn 320 triệu năm”, Lewin nói.

Tái tạo bộ gen tổ tiên của động vật có vú giúp các nhà khoa học hiểu sâu hơn về quá trình tiến hóa và các yếu tố góp phần vào sự hình thành nó. Bằng cách theo dõi các nhiễm sắc thể của tổ tiên mà họ đã xây dựng, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng tốc độ sắp xếp lại nhiễm sắc thể rất khác nhau giữa các thứ tự khác nhau của động vật có vú. Ví dụ, động vật nhai lại, bao gồm các động vật có vú sống như gia súc, cừu và hươu, đã chứng kiến sự gia tăng trong việc sắp xếp lại cách đây 66 triệu năm, sau khi loài khủng long tuyệt chủng.

Tham khảo: CNN; Zmescience; Earthlymission