Những sinh vật có tuổi thọ phi thường, thách thức quy luật lão hóa

Từ chuột chũi trụi lông đến cá mập Greenland, nhiều sinh vật có thể sống hàng trăm năm hoặc gần như không lão hóa trong điều kiện nhất định.

Một trong những ví dụ nổi tiếng nhất là chuột chũi trụi lông (naked mole-rat), loài gặm nhấm sống dưới lòng đất ở Đông Phi. Chúng có thể sống hơn 30 năm, lâu gấp nhiều lần những loài gặm nhấm có kích thước tương tự. Điều đáng chú ý là nguy cơ tử vong do lão hóa ở loài này tăng rất chậm theo tuổi tác. Chúng cũng duy trì khả năng sinh sản và nhiều chức năng sinh lý trong thời gian dài. Các nhà khoa học đang nghiên cứu cơ chế sửa chữa DNA, kiểm soát protein và khả năng chống ung thư đặc biệt của chúng.

Một sinh vật khác gây kinh ngạc là thủy tức (Hydra), động vật không xương sống nhỏ bé sống trong môi trường nước ngọt. Cơ thể thủy tức chứa nhiều tế bào gốc có khả năng liên tục phân chia và thay thế các tế bào già cỗi. Trong điều kiện phòng thí nghiệm thích hợp, một số loài thủy tức thể hiện tốc độ lão hóa gần như không đáng kể. Điều này không có nghĩa chúng bất tử, bởi chúng vẫn có thể chết vì bệnh tật, điều kiện môi trường bất lợi hoặc bị động vật khác ăn thịt.

Thủy tức (Hydra), sinh vật nước ngọt nổi tiếng với khả năng tái tạo và duy trì tế bào gốc. Ảnh: Wikimedia Commons

Ở đại dương, trai biển Bắc Đại Tây Dương (ocean quahog) cũng là một trường hợp đặc biệt. Loài nhuyễn thể này có thể sống hơn 500 năm. Một cá thể nổi tiếng được phát hiện ngoài khơi Iceland vào năm 2006 từng được xác định có tuổi đời khoảng 507 năm, dựa trên các vòng sinh trưởng trên vỏ. Nó được đặt biệt danh là Ming, theo tên triều đại nhà Minh của Trung Quốc. Tuổi thọ phi thường của loài trai này có liên quan đến quá trình trao đổi chất chậm và khả năng duy trì hoạt động tế bào trong thời gian dài.

Một đại diện khác của nhóm động vật sống lâu là cá mập Greenland, cư dân vùng biển Bắc Đại Tây Dương và Bắc Băng Dương. Các nghiên cứu xác định loài này có thể sống khoảng 400 năm, thậm chí lâu hơn. Một số cá thể được ước tính sinh ra từ thế kỷ XVII. Chúng phát triển cực kỳ chậm, chỉ đạt tuổi trưởng thành sinh sản khi khoảng 150 tuổi. Môi trường nước lạnh và nhịp sống chậm được cho là những yếu tố góp phần tạo nên tuổi thọ phi thường này. Tuy nhiên, sống lâu không đồng nghĩa với hoàn toàn không lão hóa.

Những sinh vật đặc biệt này đang giúp các nhà khoa học tìm hiểu sâu hơn về cơ chế lão hóa, khả năng tái tạo tế bào và sửa chữa tổn thương sinh học. Chuột chũi trụi lông có thể cung cấp manh mối về khả năng chống ung thư, thủy tức giúp nghiên cứu tế bào gốc, còn trai biển và cá mập Greenland mở ra những hướng tìm hiểu về tuổi thọ cực dài. Chúng không thực sự bất tử, nhưng chứng minh rằng tốc độ lão hóa trong tự nhiên đa dạng hơn rất nhiều so với những gì con người từng nghĩ.

Loài hoa khổng lồ có hình dáng như vương miện từng xuất hiện từ hàng trăm triệu năm trước.

Phát hiện dấu tích bạch tuộc khổng lồ dài hơn 10 m thời tiền sử

Nghiên cứu hóa thạch cho thấy đại dương hơn 80 triệu năm trước có thể từng là nơi sinh sống của những loài bạch tuộc có kích thước đáng kinh ngạc.

Trong số những sinh vật bí ẩn nhất của đại dương tiền sử có Tusoteuthis longa, một loài mực khổng lồ sống vào cuối kỷ Phấn Trắng, khoảng 80 triệu năm trước. Chúng từng sinh sống trong vùng biển nội địa bao phủ một phần Bắc Mỹ ngày nay. Với chiều dài ước tính khoảng 8–11 m tính cả xúc tu, Tusoteuthis có thể sánh với những loài mực khổng lồ hiện đại.

Điều thú vị là các nhà cổ sinh vật học không tìm thấy nguyên vẹn cơ thể chúng. Phần lớn bằng chứng chỉ là hóa thạch của gladius – cấu trúc nâng đỡ bên trong cơ thể mực, đôi khi được ví như bộ xương sống. Do phần lớn cơ thể mực được cấu tạo từ mô mềm nên rất khó hóa thạch. Từ những di tích ít ỏi này, giới khoa học phải tái dựng hình dáng và kích thước của sinh vật đã tuyệt chủng.

Những sinh vật Trái Đất sống sót kỳ diệu ngoài không gian

Chân không và bức xạ vũ trụ không thể dễ dàng tiêu diệt một số sinh vật siêu nhỏ, nhờ những cơ chế bảo vệ và phục hồi đặc biệt.

Không gian vũ trụ được xem là một trong những môi trường khắc nghiệt nhất đối với sự sống. Chân không, bức xạ tia cực tím, tia vũ trụ và những biến động nhiệt độ cực đoan có thể phá hủy tế bào của hầu hết sinh vật trên Trái Đất. Tuy nhiên, các thí nghiệm của NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đã phát hiện một số vi sinh vật có khả năng chịu đựng những điều kiện tưởng chừng không thể tồn tại này.

Một trong những ví dụ nổi bật là vi khuẩn Deinococcus radiodurans, thường được mệnh danh là vi khuẩn chịu bức xạ. Loài này có khả năng sửa chữa những tổn thương nghiêm trọng trong DNA, thậm chí sau khi bộ gene bị phân mảnh bởi bức xạ mạnh. Một số thí nghiệm cũng cho thấy các tế bào vi khuẩn tập hợp thành lớp dày có thể bảo vệ lẫn nhau, giúp chúng tồn tại trong môi trường không gian lâu hơn so với tế bào đơn lẻ. Nghiên cứu công bố năm 2020 ghi nhận các mẫu vi khuẩn thuộc nhóm Deinococcus có thể sống sót sau ba năm tiếp xúc với môi trường bên ngoài Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS).

Hai loài sinh vật kỳ lạ ẩn mình trong hang động ở Phong Nha – Kẻ Bàng

Bọ cạp Thiên Đường và ốc nón Sơn Đoòng phản ánh sự đa dạng sinh học ở môi trường có những điều kiện rất khác nhau trong cùng một hệ thống núi đá vôi.

Nhắc đến Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng, nhiều người thường nghĩ đến những hang động kỳ vĩ, các dòng sông ngầm, hố sụt và những khối thạch nhũ hàng triệu năm tuổi. Tuy nhiên, bên cạnh cảnh quan ngoạn mục, hệ thống núi đá vôi nơi đây còn là môi trường sống của nhiều sinh vật ít được biết đến, trong đó có những loài chỉ mới được khoa học mô tả trong vài thập niên gần đây.

Hai đại diện tiêu biểu trong số đó là bọ cạp Thiên Đường (Vietbocap thienduongensis), được phát hiện trong động Thiên Đường và ốc nón Sơn Đoòng (Calybium plicatus), được tìm thấy tại Hố sụt 1 bên trong hang Sơn Đoòng. Trong hai loài động vật này, một loài thích nghi với môi trường hang động sâu, thiếu ánh sáng, loài còn lại được ghi nhận ở khu vực hố sụt có ánh sáng tự nhiên chiếu xuống, nơi điều kiện sống khác biệt với vùng tối bên trong hang.