Khám phá siêu năng lực ở cá, lưỡng cư

Trong báo cáo đăng trên chuyên san Current Biology, các chuyên gia của Đại học Washington (Mỹ) đã công bố phát hiện mới cho thấy có những loài động vật, khi đang di chuyển trong các môi trường nước ngọt chứa bùn như sông suối, có thể kích hoạt một dạng enzyme trong mắt. Loại enzyme này, gọi là Cyp27c1, có liên hệ với vitamin A, vi chất cần thiết cho thị lực tốt ở người, đặc biệt trong điều kiện ánh sáng yếu. Dưới tác động của enzyme đặc biệt, mắt cá hoặc loài lưỡng cư được bổ sung năng lực có thể nhìn thấy trong điều kiện ánh sáng hồng ngoại, từ đó cho phép chúng nhìn rõ hơn trong môi trường nước đục và bùn lầy.

Về mặt hóa chất, Cyp27c1 tạo ra một sự điều chỉnh nhỏ trong phân tử dưới dạng vitamin A, gọi là vitamin A1 thành vitamin A2, chuyển đổi hoạt động của các tế bào nhạy sáng từ ánh sáng bước sóng ngắn hơn sang bước sóng dài hơn. Điều này giải thích tại sao những loài cá nước ngọt như cá hồi có thể điều chỉnh thị lực ngay lập tức khi di chuyển từ các vùng biển, nơi môi trường ánh sáng xanh lục - xanh dương, và tiến vào các luồng nước bên trong lục địa, nơi môi trường ánh sáng chuyển sang đỏ và hồng ngoại, vốn ở đoạn cuối của quang phổ. Năng lực này cũng được tự nhiên hào phóng trang bị cho một số loài lưỡng cư, khi cần thay đổi thị lực từ điều kiện trên đất liền xuống nước.

“Nước ngọt có khuynh hướng đục hơn hoặc u ám hơn các môi trường khác. Sự tối tăm này lọc đi những ánh sáng có bước sóng ngắn hơn như xanh dương, xanh lục, vàng, chỉ để lại những ánh sáng có bước sóng dài hơn, như đỏ và hồng ngoại”, theo tiến sĩ Joseph Corbo thuộc Trường Y của Đại học Washington ở St.Louis. “Chúng tôi không rõ vào giai đoạn nào của lịch sử tiến hóa, enzyme Cyp27c1 lần đầu tiên đạt được chức năng “xịn” như hiện nay”, theo chuyên gia Corbo. Tuy nhiên, ông cho rằng dựa trên một điểm chung là cả lưỡng cư và cá đều vận dụng cùng một enzyme cho năng lực đặc biệt đó, chức năng chuyển đổi thị lực bắt nguồn từ hàng trăm triệu năm trước.

Các nhà nghiên cứu đầu tiên đã xác định được tầm quan trọng của enzyme trên khi nghiên cứu loài cá thường dùng trong thí nghiệm là cá ngựa vằn, kế đến là ễnh ương. Con người cũng sở hữu một dạng gien có công dụng kiểm soát enzyme này, nhưng tiếc là nó không được kích hoạt trong điều kiện mắt người. Chuyên gia Corbo cho biết phát hiện mới về Cyp27c1 có thể được sử dụng trong lĩnh vực chế tạo các thiết bị cảm ứng ánh sáng, cho phép giới khoa học kích hoạt hoặc tắt hoạt động của các dây thần kinh bằng ánh sáng, theo một hướng tiếp cận mới nhằm điều trị các căn bệnh về thần kinh và gây mù lòa.