Loài sên biển tự 'tái sinh' thế nào?

Các bước tự tái sinh của sên biển được chụp lại.

Hầu hết các trường hợp về khả năng tái tạo ở động vật xảy ra khi tay, chân hoặc đuôi của chúng bị mất. Nhưng những con sên biển này, thuộc một nhóm được gọi là sacoglossans, có thể đưa khả năng tái tạo lên cấp độ tiếp theo thông qua việc mọc lại một cơ thể hoàn toàn mới chỉ từ đầu của chúng và dường như chúng tự tách đầu khỏi thân thể một cách có chủ đích.

Nếu điều đó còn chưa đủ kỳ lạ, đầu của chúng có thể tự động tồn tại trong nhiều tuần một phần nhờ vào khả năng quang hợp bất thường giống như ở thực vật, thứ mà chúng chiếm đoạt được từ thực phẩm của chúng là tảo.

Và nếu điều đó vẫn chưa đủ quái dị, cơ thể không đầu của chúng cũng có thể tiếp tục sống trong nhiều ngày hoặc thậm chí nhiều tháng.

“Chúng tôi tin rằng đây là hình thức tự chủ và tái tạo phi thường nhất trong tự nhiên”, tác giả chính Sayaka Mitoh, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Trường Đại học Nữ sinh Nara ở Nhật Bản, nói với Live Science.

Nhà sinh học Sayaka Mitoh tình cờ bắt gặp hành vi kỳ lạ này lần đầu tiên khi phát hiện phần đầu tách rời của một con sên biển sacoglossan (Elysia cf. marginata) đang bò quanh cơ thể nó trong một bình thí nghiệm vào năm 2018.

“Tôi đã nghĩ rằng con sên tội nghiệp sẽ chết sớm”, Mitoh chia sẻ. Nhưng thay vì chết, vết thương ở phía sau đầu của con sên nhanh chóng lành lại và dần thay thế bởi một cơ thể mới hoàn toàn.

Sau khoảng ba tuần, con sên đã hoàn thành quá trình tái tạo cơ thể và thay thế 80% cơ thể mà nó đã mất ban đầu, bao gồm tất cả các cơ quan quan trọng mà nó bị mất trong suốt thời gian trước đó. Cơ thể mới của con sên là một bản sao hoàn hảo của bản gốc vẫn còn đang sống.

Hiện vẫn chưa rõ chính xác cách loài sên tái tạo cơ thể từ đầu trở xuống nhưng các nhà nghiên cứu nghi ngờ tế bào gốc - tế bào chưa biệt hóa đặc biệt có khả năng biến thành bất kỳ loại tế bào nào - đóng một vai trò quan trọng.

Các nhà khoa học cũng không chắc chắn về cách sên biển tách đầu ra khỏi cơ thể của chúng như thế nào hay tại sao chúng làm vậy, đặc biệt là khi không có lý do rõ ràng nào để loại bỏ cơ thể cũ của chúng.

Giả thuyết hàng đầu cho rằng loài sên làm điều đó để loại bỏ các ký sinh trùng đã lây nhiễm vào bên trong cơ thể cũ của chúng. Tuy nhiên, hành vi đó cũng có thể chỉ là một cách để sống sót sau các cuộc tấn công từ những kẻ săn mồi bằng cách hy sinh cơ thể của chúng để trốn thoát và có thể đã được kích hoạt bởi một thứ gì khác trong phòng thí nghiệm, Mitoh nói.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng, chỉ những con sên non mới có khả năng tự tách đầu và tái sinh. Khi những con sên già bị cắt bỏ đầu, phần đầu tiếp tục tồn tại đến 10 ngày nhưng chúng không bao giờ bắt đầu ăn và cũng không tái sinh. Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng đây có thể là giới hạn và sau một giai đoạn nhất định trong cuộc đời, sên có thể mất hoàn toàn khả năng này.

Mitoh cho biết, quá trình tái tạo đòi hỏi rất nhiều năng lượng, đây là thách thức lớn đối với một cái đầu nhỏ bé. Các loài sên biển được đề cập còn được cho rất độc đáo ở chỗ chúng kết hợp lục lạp từ tảo được ăn vào cơ thể, đây là một thói quen được gọi là kleptoplasty.

Nó cung cấp cho động vật khả năng cung cấp năng lượng cho cơ thể của chúng bằng cách quang hợp. Những nhà khoa học cho rằng khả năng này có thể giúp sên biển sống sót sau khi tự cắt bỏ một phần cơ thể đủ lâu để tái tạo cơ thể mới.