“Công viên kỷ Jura” có thể trở thành hiện thực không?

Trong lịch sử Trái Đất, đã có vô số loài sinh vật từng tồn tại nhưng nay đã biến mất. Một số loài tuyệt chủng do nguyên nhân tự nhiên, chẳng hạn như những thay đổi lớn về khí hậu, nhiều loài khác lại biến mất do tác động của con người, chẳng hạn như săn bắt quá mức hay phá hủy môi trường sống.

Với sự phát triển của công nghệ sinh học, các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu khả năng hồi sinh các loài đã tuyệt chủng. Quá trình này được gọi là "hồi sinh loài" (de-extinction).

Cảm hứng đến từ Công viên kỷ Jura

Nếu toàn bộ câu chuyện làm bạn liên tưởng đến một kịch bản trong loạt phim Công viên kỷ Jura, thì bạn không phải là người duy nhất. Vào năm 1990, nhà khoa học Michael Crichton xuất bản cuốn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng Công viên kỷ Jura, một thế giới nơi các nhà khoa học có thể khiến khủng long sống lại. 

Với xuất thân là một nhà khoa học y sinh, Crichton biết về công nghệ phản ứng chuỗi polymerase (PCR) lúc bấy giờ đang cách mạng hóa các phòng thí nghiệm khoa học đời sống. Đây là công nghệ cho phép các nhà sinh học phân tử tạo ra hàng triệu hoặc hàng tỷ bản sao ADN rất nhanh chóng từ những mẫu rất nhỏ. Crichton cho rằng PCR có thể là một cách để khuếch đại một lượng nhỏ ADN khủng long và từ đó tạo ra phôi sống và hồi sinh lại loài vật này.

Đáng buồn thay, các nhà sinh vật học đã sớm nhận ra rằng ADN trên thực tế bị phân hủy cực nhanh. Thậm chí chỉ sau 100 năm, ADN từ các bộ da của các loài động vật gần đây đã tuyệt chủng đã bị phân hủy đến mức không thể sửa chữa được. Và thậm chí khi bạn có một chuỗi ADN, vấn đề tiếp theo là làm thế nào để tế bào sống đọc được chuỗi đó và tạo ra các protein cấu thành loài vật đã tuyệt chủng.

Từ những thất bại này, các nhà khoa học đã chuyển sang một cách tiếp cận mới: chỉnh sửa bộ gen. Đây là cách tiếp cận thực tế hơn đối với các loài đã tuyệt chủng từ lâu. Với công nghệ này, các nhà khoa học có thể thêm hoặc loại bỏ các gen cụ thể từ một sinh vật để tạo ra thứ gì đó mới; một loài lai, dựa trên loài còn sống, nhưng trông và/hoặc hoạt động giống như con vật đã tuyệt chủng.

Khả năng hồi phục hệ sinh thái

Nếu các loài đã tuyệt chủng có thể được hồi sinh, liệu nhân loại có thể bắt đầu sửa chữa thiệt hại mà chúng ta đã gây ra cho thế giới tự nhiên trong vài thiên niên kỷ qua? Beth Shapiro từ Viện Di truyền học của Đại học California Santa Cruz nói: "Ý tưởng của hồi sinh loài là chúng ta có thể đảo ngược quá trình này, đưa những loài không còn tồn tại trở lại với cuộc sống. Tôi không nghĩ rằng chúng ta có thể làm điều đó. Không có cách nào để đưa lại thứ 100% giống với một loài đã tuyệt chủng từ rất lâu trước đây." 

Quá trình phức tạp và kết quả không chắc chắn này đặt ra câu hỏi: mục đích thực sự của công nghệ này là gì? Nhà di truyền học Ben Novak giải thích: "Đối với chúng tôi, mục tiêu luôn là thay thế loài đã tuyệt chủng bằng một loài thay thế phù hợp. Hãy xem thử ví dụ về 2 loài chim: chim bồ câu đuôi quạt và chim bồ câu hành khách. Chim bồ câu đuôi quạt phân tán khắp nơi và chỉ làm một hoặc hai cái tổ chim mỗi hecta. Trong khi đó, chim bồ câu hành khách với tập tính xã hội sẽ tạo ra khoảng 10.000 tổ chim trong một hecta". Kể từ khi loài chim hành khách biến mất, các hệ sinh thái ở miền đông Hoa Kỳ đã chịu tổn thất, vì sự thiếu hụt hoạt động làm hỏng cây để làm tổ của hàng nghìn chú chim hành khách đã làm giảm bớt nhu cầu tái tạo của hệ sinh thái. Điều này khiến rừng trở nên tê liệt và khó chấp nhận các loài thực vật và động vật đã tiến hóa để giúp tái tạo rừng sau một sự xáo trộn. Theo Novak, một loài chim lai tạo với thói quen xây tổ giống như chim hành khách, có thể sẽ tái tạo lại được sự xáo trộn trong rừng, tạo điều kiện sống cần thiết cho nhiều loài bản địa khác phát triển.

Những loài nào có thể được hồi sinh?

Úc là quốc gia có tốc độ tuyệt chủng động vật có vú nhanh nhất thế giới do sự xuất hiện của các loài ngoại lai và những tác động của khủng hoảng khí hậu. Nhận biết được mối nguy hại đó, công ty Colossal Biosciences và các nhà nghiên cứu từ Đại học Melbourne đã tìm hiểu về công nghệ “chỉnh sửa gen” để “hồi sinh” hổ Tasmania. Lần cuối cùng hổ Tasmania được nhìn thấy trong tự nhiên là vào năm 1930, ngay trước khi nó bị một người nông dân bắn chết. Các nhà khoa học lập luận rằng việc mất đi hổ Tasmania đã dẫn đến sự gia tăng số lượng các loài thú có túi nhỏ hơn ở Tasmania. Điều này đã gây ra việc chăn thả quá mức và đe dọa sự cân bằng sinh thái mong manh của hòn đảo.

Trong năm vừa qua, Colossal đã kêu gọi được số tiền vốn là 75 triệu đô la nhằm hỗ trợ việc tạo ra phiên bản biến đổi gen của voi ma mút lông cừu. Công ty đưa ra một tuyên bố ấn tượng, cho rằng việc hồi sinh những sinh vật này và đưa chúng trở lại vùng lãnh nguyên phía bắc có thể đảo ngược tình trạng biến đổi khí hậu tại Bắc Cực. Trong mười năm tới, họ đang lên kế hoạch sử dụng “chỉnh sửa gen” để biến tế bào của một trong những loài thú bản địa gần nhất với hổ Tasmania thành tế bào hổ Tasmania để tạo ra phôi thai. Phôi sau đó sẽ được cấy vào một con thú cái có túi, với hy vọng rằng những nỗ lực này sẽ dẫn đến việc sinh ra một thế hệ hổ mới.

Những thách thức của việc hồi sinh loài

Có nhiều lý do để nghi ngờ về kế hoạch này. Việc điền những khoảng trống trong gen là một thách thức lớn. Một ví dụ là nỗ lực phục hồi gen của loài chuột đảo Giáng sinh - loài tuyệt chủng hơn 100 năm trước - đã thất bại vì khoảng 5% ADN không thể khôi phục hoàn toàn. Ngoài ra, không ai có thể dự đoán được cách mà hổ Tasmania sẽ đối mặt với sự xuất hiện của các loài xâm lấn kể từ khi chúng tuyệt chủng. Ngoài ra, việc hồi sinh loài sẽ đem đến những rủi ro không thể lường trước được. Song song với những thay đổi do con người tạo ra, quá trình chọn lọc tự nhiên vẫn sẽ tiếp tục và có thể ảnh hưởng đến những thay đổi đó theo những cách chưa thể xác định. Câu hỏi nảy ra là nếu gen biến đổi lây lan sang các loài hoang dã khác thì hậu quả sẽ là gì? Ngoài ra, với giả định rằng các nhà đầu tư sẽ muốn có lợi nhuận, cũng nảy sinh những thắc mắc về việc ai sẽ sở hữu những loài có nguy cơ tuyệt chủng đã được biến đổi thông qua công nghệ được bảo vệ bằng sáng chế - và ai sẽ đảm nhận trách nhiệm về hậu quả của quá trình hồi sinh chúng.

Chúng ta có nên hồi sinh các loài đã tuyệt chủng?

Câu hỏi liệu chúng ta có nên hồi sinh các loài đã tuyệt chủng hay không là một câu hỏi phức tạp. Không có câu trả lời đúng hay sai. Tuy nhiên, khoa học nên chú trọng vào việc bảo tồn và cứu sống những loài đang đối diện nguy cơ tuyệt chủng, thay vì tập trung vào việc hồi sinh các loài đã mất đi. Tổ chức phi lợi nhuận Revive and Restore, đặt trụ sở tại California, đã thành công trong việc nhân bản một con chồn chân đen có tên là Elizabeth Ann. Điều này đặc biệt quan trọng vì các đàn chồn hoang dã của loài này đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng do vấn đề giao phối cận huyết. Elizabeth Ann, được nhân bản từ một con chồn sương đã sống sót, có thể trở thành động vật có vú đầu tiên được nhân bản nhằm cứu rỗi một loài đang đe dọa bằng cách giữ cho đa dạng di truyền quan trọng này trong nguồn gen của nó. Sự tiến hóa tự nhiên của động vật không thể nhanh chóng thích ứng với sự thay đổi nhanh chóng của môi trường sống. Thay vào đó, khoa học nên tập trung vào việc gia tăng tốc độ thích nghi của các loài để bảo vệ chúng khỏi nguy cơ tuyệt chủng.