Do sử dụng ếch để thử thai, con người có thể đã góp phần vào việc hủy diệt gần một trăm loài lưỡng cư

Bắt đầu từ năm 1993, cái chết kỳ lạ của động vật lưỡng cư đã bắt đầu xảy ra trên khắp thế giới. Kể từ khi con người trở thành 'chúa tể' của hành tinh, nhiều loài đã phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng, nhưng cuộc khủng hoảng lưỡng cư này thật kỳ lạ. Số lượng lớn các loài lưỡng cư chết chủ yếu xảy ra ở các khu rừng nguyên sinh hoặc các khu bảo tồn thiên nhiên xa xa con người.

Các nhà sinh vật học đã thu thập xác chết của các loài lưỡng cư từ nhiều nơi và tiến hành các cuộc kiểm tra về ký sinh trùng, vi khuẩn, virus, nhưng không thể tìm thấy mầm bệnh rõ ràng nào từ chúng. Thay vào đó, họ phát hiện ra loại nấm bào tử chytrid trong da và mô biểu bì của các mẫu. Loại nấm này đã gây ra một cuộc thanh trừng trong thế giới lưỡng cư tại khu rừng nhiệt đới không có người sinh sống ở Queensland, Australia - 14 loài ếch rừng nhiệt đới đã bị tổn hại nghiêm trọng và một số loài đã bị tuyệt chủng hoàn toàn. Trên toàn thế giới, hơn 40% động vật lưỡng cư có nguy cơ tuyệt chủng do nhiễm chytrid.

Tương tự như việc chúng ta lo lắng về số bệnh nhân mắc các bệnh truyền nhiễm ngày nay, các nhà sinh vật học cũng vậy, và họ đã tìm ra manh mối sau nhiều năm làm việc chăm chỉ. Sự tuyệt chủng bí ẩn của các loài lưỡng cư có liên quan đến các thử nghiệm mang thai của con người. Nhưng phương pháp thử thai phổ biến nhất ngày nay là dùng que thử thai, điều này có liên quan gì tới các loài lưỡng cư?

Ít người để ý đến sự phát triển của các phương pháp thử thai. Ở Trung Quốc, phương pháp cổ xưa được mô tả trong nhiều tác phẩm văn học và điện ảnh là việc đánh giá liệu một người có mang thai hay không thông qua việc bắt mạch. Trong khi đó, ở phần còn lại của thế giới, từ xa xưa con người đã dùng phân tích nước tiểu để suy đoán thai kỳ, có lẽ vì họ tin rằng nước tiểu và trẻ sơ sinh đều xuất phát từ cùng một nguồn gốc.

Người Ai Cập cổ đại cách đây 3.500 năm là những người đầu tiên tạo ra phương pháp thử thai bằng nước tiểu. Phụ nữ có thể mang thai được yêu cầu đi tiểu vào một túi lúa mì và một túi lúa mạch. Một vài ngày sau, nếu lúa mì nảy mầm, người phụ nữ được coi là mang thai bé gái và nếu lúa mạch nảy mầm, thì được coi là mang thai bé trai. Trong khi nếu cả lúa mạch và lúa mì đều không nảy mầm, người phụ nữ đó chưa mang thai. Tuy nhiên, cho đến hiện tại, vẫn chưa có bằng chứng khoa học nào chứng minh được phương pháp này từng có hiệu quả.

Theo lẽ thường, nhiều người nghĩ rằng phương pháp thử thai này không có tác dụng ngoài việc lãng phí thức ăn, tuy nhiên, nó đã được truyền lại qua nhiều thế hệ và lan rộng đến các nước châu Âu như Hy Lạp và La Mã cổ đại. Ngoài ra, phương pháp này cũng được ghi chép trong một cuốn sách dân gian của Đức vào năm 1699.

Vào năm 1963, một nghiên cứu đã phục hồi lại phương pháp này và phát hiện ra rằng nước tiểu của nam giới hoặc phụ nữ không mang thai có thể ức chế sự nảy mầm của ngũ cốc, và nước tiểu của phụ nữ mang thai thì ngược lại, và tỷ lệ nảy mầm thành công của lúa mì có thể đạt 70%. Và việc sử dụng lúa mạch và lúa mì để đánh giá giới tính thai nhi là hoàn toàn vô nghĩa vì nó không hề chính xác.

Người Ai Cập cổ đại có thể đã phát triển phương pháp này một cách tình cờ, nhưng công nghệ thử thai ban đầu của Châu Âu thì không giống như vậy. Trong thời Trung Cổ, Châu Âu cũng đã phát triển một nghề đó là nghề quan sát nước tiểu, họ được gọi là những nhà 'tiên tri nước tiểu' bởi họ sẽ đánh giá một người có thai hay không dựa vào màu sắc nước tiểu của người phụ nữ.

Ngoài ra còn có một phương pháp khác nặng mùi hơn là ngâm vải vào nước tiểu của người nghi có thai, sau đó phơi khô rồi đốt lên, nếu miếng vải cháy có mùi khét khiến người phụ nữ có cảm giác buồn nôn thì chứng tỏ người đó đã có thai.

Vào những năm 1920, người ta đã phát hiện ra gonadotropin màng đệm ở người (hCG), là một loại hormone được sản xuất bởi nhau thai sau khi trứng đã thụ tinh và làm tổ. Nó có trong máu và nước tiểu của phụ nữ mang thai với hàm lượng cao, vì vậy nước tiểu và hCG hàm lượng trong máu có thể được sử dụng như một chỉ số đáng tin cậy để đánh giá việc có thai hay không.

Hai nhà khoa học Bernhard Zondek và Selma Aschheim đã tiên phong trong việc tiêm nước tiểu của phụ nữ mang thai vào những con vật để thử thai. Ở chuột, họ đã phát hiện ra rằng buồng trứng của chuột sẽ thay đổi dưới tác động của hCG chỉ vài ngày sau khi được tiêm nước tiểu, vì vậy một phương pháp thử thai mới trên động vật đã ra đời, được biết đến trong lịch sử là 'A-Z test'.

'A-Z test' đã đánh bại hoàn toàn các phương pháp thử thai trước đó với tỷ lệ chính xác lên tới 98%, nhưng đôi khi tỷ lệ chính xác cũng thay đổi do sử dụng các loài động vật khác nhau. Ban đầu để thử thai họ sẽ sử dụng 5 con chuột cái tơ nhưng dần dần những con chuột này được thay thế bằng những con thỏ cái trưởng thành và số lượng cũng ngày càng tăng cao. Trung bình một phòng khám thai bình thường có thể giết chết 6.000 con thỏ mỗi năm để phục vụ cho việc xét nghiệm này.

Phương pháp thử thai này nhanh chóng trở nên phổ biến với tỷ lệ chính xác cao, và người ta thường gọi nó là 'phương pháp con ếch' như một cách miêu tả châm biếm về việc mang thai. Thực tế, những con ếch được sử dụng trong thử nghiệm sẽ phải hy sinh dù phụ nữ có thai hay không, vì chúng phải được mổ để quan sát buồng trứng, điều này đã làm cho phương pháp này dần bị lãng quên.

Nhà sinh vật học người Anh, Hogben, đã quan sát loài ếch có vuốt từ Châu Phi - Xenopus laevis. Năm 1930, Hogben tiến hành tiêm một chiết xuất từ tuyến yên của bò cho loài ếch này, và phát hiện rằng chúng sẽ phóng noãn một cách không bình thường.

Mặc dù phương pháp này tương tự như các thử nghiệm trước đó trên chuột và thỏ, nhưng phát hiện của Hogben đã chứng minh rằng hormone từ động vật có vú cũng có thể ảnh hưởng đến cơ thể động vật lưỡng cư và gây ra phản ứng rụng trứng, điều này xảy ra nhanh chóng hơn, dễ quan sát hơn và quan trọng hơn là không cần giết chúng.

Do đó, Hogben đã nhanh chóng đề xuất ý tưởng này trong báo cáo học tập của mình và dẫn dắt một nhóm ếch Xenopus đến Vương quốc Anh để nghiên cứu các phương pháp thử thai thực tiễn. Sau nhiều thí nghiệm, Hogben phát hiện ra rằng khi ở môi trường tự nhiên, ếch Xenopus chỉ đẻ trứng sau khi giao phối và không bao giờ đẻ trứng tự phát. Tuy nhiên, nếu nước tiểu của phụ nữ mang thai được tiêm dưới da của ếch Xenopus sau 6 - 12 tiếng, chúng sẽ bắt đầu sinh sản, giúp phương pháp này trở nên chính xác hơn và thời gian chờ đợi ít hơn so với các phương pháp trước đó.

Ngoài ra, phương pháp này còn có thể tái sử dụng nhiều lần, mỗi con ếch Xenopus có thể sống đến hơn 10 năm trong điều kiện nuôi nhốt, làm cho chúng trở thành công cụ thử thai hiệu quả.

Từ cuối những năm 1930 đến những năm 1960, hàng nghìn con ếch Xenopus laevis đã phải hy sinh để thỏa mãn nhu cầu kế hoạch hóa gia đình của con người. Tuy nhiên, với sự phát triển của phương pháp phát hiện hóa học hCG tiên tiến hơn, việc này đã cứu sống hàng nghìn con ếch. Phương pháp này sử dụng sự kết hợp chính xác giữa kháng thể hCG và hCG trong nước tiểu để phát hiện mang thai.

Đầu tiên, hCG được gắn vào bề mặt tế bào máu của cừu, sau đó, các nhà nghiên cứu sử dụng động vật để sản xuất kháng thể hCG. Hai chất này được kết hợp với nước tiểu và chờ đợi sự biến đổi. Nếu nước tiểu chứa nhiều hCG, kháng thể hCG sẽ liên kết với nó và không có thay đổi nào xảy ra trong máu của cừu, ngược lại, nếu hàm lượng hCG thấp thì kháng thể sẽ kết hợp với hCG trên bề mặt tế bào máu của cừu và gây ra hiện tượng đông máu.

Phương pháp này thực sự rất phức tạp, với 10 bước và ống nghiệm cần phải được cách ly khỏi rung động trong 2 giờ. Theo thời gian, que thử thai đã xuất hiện và phương pháp này vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.

Công nghệ thử thai hiện đại mang lại nhiều lựa chọn hơn trong sinh sản cho con người, nhưng lại gây khó khăn cho quá trình sinh sản của các loài lưỡng cư. Công nghệ mới này không giúp được cho loài ếch Xenopus. Sự sử dụng rộng rãi trong các xét nghiệm mang thai đã làm cho một số lượng lớn ếch Xenopus hoang dã bị bắt và bán đi khắp nơi trên thế giới.

Các nhà khoa học đã theo dõi loại nấm chytrid đã gây ra cái chết hàng loạt ở động vật lưỡng cư. Các mẫu sớm nhất xuất phát từ loài Xenopus laevis bị bắt và buôn bán từ những năm 1930. Hoạt động buôn bán toàn cầu của con người với ếch Xenopus đã lan truyền nấm chytrid. Vậy tại sao loài nấm chytrid do Xenopus laevis mang trong những năm 1930 lại phải đợi nửa thế kỷ mới được phát hiện?

Thực tế, đây là một câu chuyện tương tự như bệnh đậu mùa và người da đỏ. Ếch Xenopus laevis là vật chủ tự nhiên của nấm chytrid, do sống lâu dài với nấm chytrid nên nó có sức đề kháng nhất định. Nấm chytrid chỉ có thể bám vào lớp ngoài cùng của biểu bì ở loài ếch Xenopus và có thể hoàn thành toàn bộ quá trình sinh sản của nó mà không gây hại.

Đối với các loài lưỡng cư ở ngoài lục địa Châu Phi, chúng không có khả năng chống lại nấm chytrid tự nhiên, dẫn đến khả năng gây tử vong của nấm chytrid đối với các loài này là rất lớn. Nó không chỉ bám vào lớp biểu bì ngoài cùng mà còn lan rộng ra các mô da sâu hơn. Các túi bào tử của loài nấm này phát triển nhanh chóng và di cư lên bề mặt khi các tế bào biểu mô vật chủ biệt hóa và rụng đi để giải phóng các bào tử tự do mới.

Nghiên cứu hiện tại cho rằng nhiễm chytrid làm gián đoạn khả năng điều chỉnh cân bằng điện giải của da động vật lưỡng cư, dẫn đến giảm đáng kể nồng độ kali và natri trong cơ thể, từ đó ảnh hưởng đến hệ thống cung cấp máu và cuối cùng dẫn đến ngừng tim. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nấm chytrid có thể lây nhiễm cho ít nhất 695 loài động vật lưỡng cư, bao gồm ếch, cóc và sa giông.

Mặc dù đã nhận thức được mức độ nghiêm trọng của vấn đề nhưng ở thời điểm hiện tại thì đã quá muộn. Từ năm 2004 đến năm 2008, một địa điểm quan sát thực địa ở Panama ước tính rằng 41% loài lưỡng cư địa phương đã biến mất vì nấm chytrid. Từ năm 2009 đến 2012, nấm chytrid đã giết chết 99% kỳ nhông lửa Hà Lan.

Đáng tiếc hơn, hiện tại chúng ta không có lựa chọn nào khác ngoài việc kiểm soát chặt chẽ việc buôn bán động vật lưỡng cư qua biên giới, vì nghiên cứu về nấm chytrid vẫn còn rất ít, và không có phương pháp điều trị hiệu quả cho các loài hoang dã.