Sinh vật nhỏ bé phá kỷ lục thế giới về bộ gen lớn nhất

Bạn nghĩ sinh vật sống có bộ gen lớn nhất có thể trên Trái đất này là cá voi xanh, voi châu Phi hay có lẽ là một cây tùng bách đỏ khổng lồ? Nếu nghĩ vậy thì bạn sai rồi!

Reuters vừa thông tin, một loài dương xỉ nhỏ mọc trên một hòn đảo xa xôi ở Thái Bình Dương vừa được trao danh hiệu Kỷ lục Guinness Thế giới vì có bộ gen lớn nhất so với bất kỳ sinh vật nào trên Trái đất.

Sinh vật 'nhỏ có võ' đó chính là cây dương xỉ Tmesipteris oblanceolata, có lượng DNA được đưa vào nhân tế bào của nó nhiều hơn con người gấp hơn 50 lần.

Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học cho biết, thước đo kích thước bộ gen là số lượng cặp bazơ - đơn vị cơ bản của DNA, trong nhân tế bào của sinh vật.

Theo các nhà nghiên cứu, bộ gen của dương xỉ Tmesipteris oblanceolata có 160 tỷ cặp bazơ. Con số này lớn hơn 7% so với kỷ lục trước đó thuộc về loài thực vật có hoa Paris japonica của Nhật Bản.

Nếu kéo dài chúng ra như từ cuộn len, chiều dài DNA trong mỗi tế bào của cây dương xỉ này sẽ dài tới gần 106 mét.

Loài dương xỉ Tmesipteris oblanceolata ở New Caledonia, một lãnh thổ hải ngoại của Pháp ở Thái Bình Dương. Ảnh: Oriane Hidalgo/REUTERS

Độ dài 106 mét này còn cao hơn Tượng Nữ thần Tự do ở New York (Mỹ, cao 93 mét) hay tháp đồng hồ Big Ben ở London (Anh) và ngôi đền huyền thoại Taj Mahal ở Ấn Độ. Trong khi đó, bộ gen của con người sẽ chỉ dài 2 mét.

Đồng tác giả nghiên cứu Ilia Leitch, một nhà nghiên cứu tại Vườn thực vật Hoàng gia Kew của Anh, nói với AFP rằng nhóm nghiên cứu "thực sự ngạc nhiên khi tìm thấy thứ gì đó thậm chí còn lớn hơn cả cây Paris japonica".

"Chúng tôi nghĩ rằng Paris japonica đã đạt đến giới hạn sinh học. Nhưng phát hiện mới nhất về dương xỉ Tmesipteris oblanceolata đã thay đổi hoàn toàn quan niệm đó" - Cô nói.

Cây dương xỉ Tmesipteris oblanceolata cao từ 5 đến 15 cm, chỉ được tìm thấy ở New Caledonia, một lãnh thổ thuộc Pháp ở Thái Bình Dương.

Sau khi Sách Kỷ lục Guinness trao danh hiệu bộ gen lớn nhất Trái đất cho loài cây này đã viết rằng: "Việc nghĩ rằng loài dương xỉ trông vô hại này có lượng DNA gấp 50 lần so với con người là một lời nhắc nhở khiêm tốn rằng vẫn còn rất nhiều điều về vương quốc thực vật mà chúng ta chưa biết, và những sinh vật nắm giữ kỷ lục không phải lúc nào cũng phô trương".

"Chúng tôi có thể nói với bạn rằng loài này không quá sặc sỡ. Nó là một loại cây nhỏ, cao thường từ 5-15 cm, có thể dễ dàng bị bỏ qua đối với bất kỳ ai không đặc biệt tìm kiếm nó" - Nhà sinh vật học Jaume Pellicer thuộc Viện thực vật Barcelona (IBB), đồng tác giả chính của nghiên cứu cho biết.

Các tác giả cho biết, DNA, mang thông tin di truyền của sinh vật, bao gồm hai sợi liên kết quấn quanh nhau theo hình dạng gọi là chuỗi xoắn kép trông giống như một cái thang xoắn.

Con người ước tính có hơn 30 nghìn tỷ tế bào trong cơ thể. Bên trong mỗi tế bào đó là một nhân chứa DNA. Tất cả DNA của một sinh vật được gọi là bộ gen của nó.

Cho đến nay, các nhà khoa học đã ước tính kích thước bộ gen của khoảng 20.000 sinh vật, chỉ là một phần nhỏ của sự sống trên Trái đất.

Đồng tác giả nghiên cứu Ilia Leitch, cho biết tất cả các bằng chứng đều cho thấy rằng việc sở hữu một bộ gen khổng lồ là một điều bất lợi. Bạn càng có nhiều DNA thì các tế bào của bạn càng cần phải lớn hơn để có thể nhét tất cả vào.

Vẻ ngoài bình thường của loài sinh vật có bộ gen 'khủng' nhất thế giới.

Đối với thực vật, các tế bào lớn hơn có nghĩa là các khí khổng (đôi khi được gọi là lỗ thở) của lá phải lớn hơn, điều này có thể khiến chúng phát triển chậm hơn. Chưa kể, việc tạo ra các bản sao mới của tất cả DNA đó cũng khó khăn hơn, hạn chế khả năng sinh sản của chúng.

Điều này có nghĩa là những bộ gen khổng lồ nhất thường được được thấy ở những cây lâu năm, phát triển chậm, không thể dễ dàng thích nghi với nghịch cảnh hoặc cạnh tranh. Do đó, kích thước bộ gen có thể ảnh hưởng đến cách thực vật phản ứng với biến đổi khí hậu, thay đổi cách sử dụng đất và các thách thức môi trường khác do con người gây ra.

“Làm thế nào loài dương xỉ nhỏ bé này có thể tồn tại với lượng DNA lớn như vậy trong đó? Có thể nó có chức năng nào đó và chúng tôi vẫn chưa tìm ra" - IliaLeitch nói.

Nếu hiểu được lý do tại sao cây dương xỉ này có bộ gen lớn như vậy có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc về sinh học tiến hóa và khả năng thích nghi của thực vật.

Khám phá này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nghiên cứu ngay cả những sinh vật tưởng chừng như tầm thường nhất, vì chúng có thểnắm giữ chìa khóa cho những đột phá khoa học lớn.