Kỳ lạ loài chim sẻ có 4 “giới tính” khác nhau

Thiên Trang (TH) 02/01/2023 18:12

Nếu bạn nghĩ rằng loài chim chỉ có hai giới tính, thì loài chim sẻ họng trắng sẽ khiến bạn phải bất ngờ khi chúng tiến hóa để sở hữu tới 4 giới tính khác nhau.

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau

Hầu hết các sinh vật được phân chia thành hai giới tính, là "đực" và "cái". Mỗi giới tính được đặc trưng bởi nhiều đặc điểm khác nhau về hình thái, giải phẫu, sinh lý.

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau-Hinh-2

Tuy nhiên, giới tính ở một số loài động vật có thể trở phức tạp, điển hình như chim sẻ họng trắng (Zonotrichia albicollis) sống ở vùng cận Bắc Cực.

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau-Hinh-3

Đối với loài chim này, bất kỳ một cá thể nào cũng chỉ có thể giao phối với 1/4 số loài, thay vì 1/2 như thông thường. Điều gì đã xảy ra ở loài chim này?

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau-Hinh-4

Để làm rõ câu hỏi trên, hai nhà sinh vật học người Canada là Elaina Tuttle và Rusty Gonser đã tìm hiểu, và phát hiện ra điều kỳ lạ về di truyền học ở loài chim sẻ họng trắng bản xứ.

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau-Hinh-5

Theo đó, sự đột biến gene xảy ra ở loài này khiến một phần lớn nhiễm sắc thể của chúng đảo lộn, dẫn đến chỉ vỏn vẹn 4 kiểu gene có thể sinh sản thành công với các kiểu gene cơ bản khác.

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau-Hinh-6

Thông thường, động vật sẽ tiến hóa để tăng khả năng sinh sản, giúp chúng tạo ra những đứa con sở hữu bộ gene chọn lọc tốt hơn. Tuy nhiên, điều ngược lại đã xảy ra với chim sẻ họng trắng, khi chúng chọn cách để việc sinh sản trở nên khó khăn hơn.

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau-Hinh-7

Cụ thể, 2 bộ nhiễm sắc thể của loài đã tiến hóa thành các phân nhóm riêng biệt, điều sẽ quyết định rằng loài chim nào có thể giao phối thành công với số còn lại.Tuttle và Gonser đã nghiên cứu sâu hơn về các phép nghịch đảo này và phát hiện ra rằng chúng đã xáo trộn các gene một cách hiệu quả để tạo ra hai hình thái đối lập.

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau-Hinh-8

Theo đó, chúng có biểu hiện bằng ngoại hình khác nhau, gồm những con chim có sọc trắng trên đầu, và những con có sọc nâu. Bất chấp sự khác biệt, những cá thể sọc trắng chỉ giao phối với sọc nâu và ngược lại.

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau-Hinh-9

"Như thể loài chim này có tới 4 giới tính. Tức là một cá thể chỉ có thể giao phối với 1/4 quần thể", Christopher Balakrishnan, nhà sinh vật học tiến hóa tại Đại học East Carolina cho biết. "Trong tự nhiên, rất ít giống loài lựa chọn có nhiều hơn hai giới tính vì điều đó làm giảm tỷ lệ sinh sản của chúng".

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau-Hinh-10

Một trường hợp kỳ lạ khác cũng xảy ra với loài thú mỏ vịt. Frank Grützner và Jenny Graves tại Đại học quốc gia Australia ở Canberra, cùng cộng sự đã phát hiện thấy ở thú mỏ vịt, XXXXXXXXXX cho ra con cái, và XYXYXYXYXY tạo ra con đực. Nói một cách khác, thay vì chỉ có một cặp nhiễm sắc thể, thú mỏ vị có cả chuỗi tới 10 chiếc để quyết định đặc điểm giới tính của mình.

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau-Hinh-11

Nhóm nghiên cứu cũng nhận thấy khi tinh trùng được con đực tạo ra, nhiễm sắc thể trong chuỗi được phân chia chính xác thành dạng mang XXXXX và dạng mang YYYYY. Khi tinh trùng mang XXXXX thụ tinh cho trứng, nó sẽ tạo ra thú mỏ vịt cái. Tinh trùng mang bộ YYYYY cho ra một con đực.

Ky la loai chim se co 4 “gioi tinh” khac nhau-Hinh-12

"Đó chắc chắn là bất bình thường. Bạn chỉ cần một gene duy nhất quy định giới tính nằm trên một nhiễm sắc thể của một cặp. Vậy có đáng tò mò không khi thú mỏ vịt lại tiến hóa một hệ phức tạp đến thế", nhà di truyền học tế bào Jon Martin tại Đại học Melbourne, nhận xét.