Trong nhiều thế kỷ, các nhà động vật học muốn biết một loài có tồn tại ở đâu thường phải trực tiếp quan sát, đặt bẫy, thu thập mẫu vật hoặc theo dõi dấu chân, tiếng kêu. Tuy nhiên, một cuộc cách mạng âm thầm đang thay đổi ngành khoa học này: công nghệ DNA môi trường, hay eDNA (environmental DNA), cho phép con người tìm kiếm sinh vật thông qua những dấu vết di truyền mà chúng để lại trong tự nhiên.
Ảnh: ine.uaf
Mọi sinh vật sống đều liên tục phát tán DNA ra môi trường xung quanh. Cá thải tế bào da và chất nhầy vào nước, động vật trên cạn để lại lông, tế bào da, phân hoặc nước tiểu trên mặt đất, còn thực vật giải phóng các mảnh vật chất di truyền trong lá và rễ. Các nhà khoa học chỉ cần lấy mẫu nước, đất, không khí hoặc bùn, sau đó phân tích các đoạn DNA bên trong để xác định những loài từng xuất hiện tại khu vực đó.
Ảnh: nationalgeographicbrasil
Một trong những ưu điểm lớn nhất của eDNA là khả năng phát hiện các loài quý hiếm mà phương pháp truyền thống khó tìm thấy. Thay vì phải lặn hàng giờ để tìm một loài cá hiếm dưới đáy hồ, nhà nghiên cứu chỉ cần lấy một chai nước và tìm kiếm dấu vết DNA của nó. Điều này đặc biệt quan trọng trong việc bảo tồn các loài đang nguy cấp hoặc sống ở những môi trường khó tiếp cận.
Công nghệ eDNA cũng đang làm thay đổi cách con người nghiên cứu đa dạng sinh học. Một mẫu nước nhỏ từ sông, hồ hoặc đại dương có thể chứa thông tin về hàng chục, thậm chí hàng trăm loài sinh vật khác nhau. Nhờ đó, các nhà khoa học có thể lập bản đồ hệ sinh thái nhanh hơn, theo dõi sự xuất hiện của loài xâm lấn và đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên quần thể động vật.
Ảnh: db
Trong lĩnh vực cổ sinh vật học và nghiên cứu quá khứ, eDNA còn mở ra những khả năng đầy hứa hẹn. Các nhà khoa học từng phát hiện dấu vết DNA cổ trong lớp băng vĩnh cửu và trầm tích hàng nghìn năm tuổi, giúp tái dựng những hệ sinh thái đã biến mất mà không cần tìm thấy hóa thạch hoàn chỉnh.
Tuy nhiên, eDNA không phải là "chiếc máy thần kỳ". DNA trong môi trường có thể bị phân hủy bởi ánh sáng, nhiệt độ hoặc vi sinh vật. Ngoài ra, việc phát hiện DNA chỉ chứng minh một sinh vật từng xuất hiện ở khu vực đó, chứ chưa chắc cho biết số lượng cá thể hay tình trạng sức khỏe của quần thể.
Dù còn nhiều giới hạn, eDNA đang trở thành một trong những công cụ quan trọng nhất của động vật học hiện đại. Công nghệ này đang giúp con người khám phá những thế giới sinh học từng bị che giấu, từ đáy đại dương sâu thẳm đến những khu rừng hoang sơ, bằng cách lắng nghe "dấu vết di truyền" mà sự sống để lại.
