Giao phối đồng giới ở ruồi giấm
Trong khi cơ sở sinh học về giao phối đồng giới
còn là bí ẩn, một nhóm nghiên cứu sinh vật học
khoa thần kinh đã thông báo có thể họ đã tiến sát
nút câu trả lời.
Nhà nghiên cứu David Featherstone, trường Đại Học
Illinois tại Chicago, dẫn đầu nhóm nghiên cứu đã
phát hiện ra rằng, định hướng về giới tính ở ruồi giấm
được kiểm soát bởi một cơ quan điều chỉnh thuộc hệ
thần kinh chưa biết đến. Với thông tin này, nhóm
nghiên có thể sử dụng các thao tác gen hoặc thuốc để
“bật” hoặc “tắt” chức năng giao phối đồng giới ở ruồi
giấm trong vài giờ.
Featherstone, giáo sư cộng tác sinh học tại Đại học
Illinois, và đồng nghiệp đã phát hiện một gen đặc biệt
ở ruồi giấm - họ gọi là “gen mù giới tính” (GB). Đột
biến ở GB làm cho ruồi giấm thành lưỡng tính.
Featherstone quan tâm tới gen này ngay từ đầu vì nó
có khả năng khác thường là vận chuyển chất dẫn
truyền thần kinh glutamate ra khỏi các tế bào thần
kinh đệm – đây là loại tế bào nuôi dưỡng và hỗ trợ tế
bào thần kinh nhưng hoạt động không giống nơron.
Những nghiên cứu trước đây của ông đã chứng minh
sự thay đổi lượng glutamate bên ngoài tế bào có thể
thay đổi cường độ của các mối nối thần kinh vốn có
vai trò chủ chốt trong hành vi của con người và động
vật.
Nhưng GB còn gây
ngạc nhiên hơn khi
nhà nghiên cứu hậu
tiến sĩ Yael Grosjean
nhận thấy những con
ruồi giấm đực mang
(Ảnh minh hoạ: ase.tufts.edu) đột biến GB lại đi “tán
tỉnh” những con ruồi đực khác.
Feathearstone nói: “Thật ấn tượng. Những con ruồi
giấm đực mang đột biến GB phản ứng với những con
ruồi đực khác đúng theo cách một con ruồi bình
thường phản ứng trước một con cái. Chúng thậm chí
còn cố giao phối với nhau.”
Một số gen khác có khả năng biến đổi định hướng
giới tính cũng được phát hiện, nhưng hầu hết trong số
chúng chỉ kiểm soát hoạt động của bộ não tuỳ theo
giới tính đực hoặc cái. Tại sao bộ não con đực lại
điều khiển các hoạt động của con đực và đối với con
cái cũng thế? Điều này vẫn còn chưa sáng tỏ. Việc
khám phá ra GB có thể mở ra một cơ hội tìm hiểu tại
sao con đực lại kết đôi với con cái.
Feathearstone nói: “Dựa trên những nghiên cứu
trước, chúng tôi suy luận rằng những cá thể đột biến
GB có hành động giao phối đồng giới vì những khớp
thần kinh glutame đã bị biến đổi theo một cách nào
đó”. Đặc biệt là các khớp thần kinh này còn mạnh
hơn trước.
Ông giải thích: “Giao phối đồng giới có thể là một
“phản ứng thái quá” đối với tác nhân giới tính”.
Để chứng minh điều này, ông và đồng nghiệp đã biến
đổi cường độ khớp nối tách biệt với GB, và cho
những con ruồi giấm ăn một loại chất có thể biến đổi
cường độ khớp nối thần kinh. Đúng như dự đoán, họ
có thể “bật” hoặc “tắt” chức năng giao phối đồng
giới trong vài giờ.
“Thật đáng ngạc nhiên. Tôi chưa bao giờ nghĩ có thể
làm được một điều như thế vì định hướng giới tính
vốn được coi là bị kiểm soát. Sự việc này về cơ bản
đã thay đổi suy nghĩ của chúng tôi về chức năng
này.”
Featherstone cùng đồng nghiệp đã lý giải bộ não của
ruồi trưởng thành có mạch cảm giác hai chiều,
một chiều kích thích hành vi giao phối khác giới,
chiều còn lại điều khiển hành vi giao phối cùng
giới. Khi GB chặn các khớp thần kinh glutamate,
mạch giao phối đồng giới cũng bị chặn.
Các nghiên cứu sau đó cũng mô tả chính xác hiện
tượng này - nếu GB không chặn cường độ các khớp
nối, ruồi giấm cũng không cảm nhận mùi theo cách
cũ.
Featherstone cho biết: “Pheromone là một chất kích
thích giới tính rất mạnh. Khi nó được tiết ra, ruồi
giấm đột biến GB lại cảm nhận pheromone một cách
khác thường. Đặc biệt là ruồi đực đột biến GB không
còn “thành kiến” pheromones từ còn đực khác như
là một thứ đáng ghét.”
Featherstone nói: “Một ngày nào đó chúng ta có thể
thuần hóa côn trùng ví dụ như ruồi giấm và tận dụng
khứu giác của chúng để biến chúng thành côn trùng
thụ phấn hơn là những con vật chỉ biết làm hại cây
vô ích.”
Nghiên cứu được xuất bản trực tuyến trong ngày trên
Nature Neuroscience.
Trà Mi (Theo Physorg)
