Vì tương lai không có loài động vật nào bị tuyệt chủng
Khi giáo sư Kurt Benirschke, một nhà nghiên cứu tại Đại học California San Diego, bắt đầu thu thập mẫu da của các loài động vật quý hiếm và có nguy cơ tuyệt chủng vào năm 1972, ông vẫn chưa hề có trong tay kế hoạch chắc chắn nào về việc phải làm gì với chúng.
Điều duy nhất ông Benirschke có là niềm tin và hy vọng rằng một ngày nào đó các mẫu da ấy sẽ được dùng để cứu chính những loài đang trên bờ vực tuyệt chủng đó.
Ông Oliver Ryder, nhà di truyền học tại vườn thú San Diego.
Vài năm sau, ông chuyển bộ sưu tập của mình đến Sở thú San Diego và gọi nó là "Frozen Zoo" (Sở thú đông lạnh). Nghe có vẻ kỳ lạ nhưng đây là sở thú đặc biệt nhất trên thế giới, nắm trong tay "chìa khóa" hồi sinh cho những loài có nguy cơ biến mất hoàn toàn khỏi Trái đất.
Ông Oliver Ryder, một nhà di truyền học tại Sở thú San Diego, đồng thời là cộng tác viên từ thời gian đầu cho biết: "Có một tấm áp phích nổi tiếng treo phía trên sở thú đông lạnh với câu nói của ông Benirschke rằng: 'Bạn nên thu thập mọi thứ vì những lý do mà bản thân bạn cũng chưa hiểu'. Chúng tôi cảm thấy rằng bộ sưu tập này sẽ có giá trị cho tương lai theo những cách mà chúng tôi không thể đoán trước được".
Năm 2018, ông Benirschke qua đời nhưng những nỗ lực của ông vẫn được kế thừa. Để giờ đây, "Frozen Zoo" là ngân hàng đông lạnh động vật lớn nhất thế giới, với các mẫu từ hơn 10.500 cá thể động vật thuộc 1.220 loài.
Suốt một thời gian dài, đây là dự án duy nhất, độc nhất trên thế giới với mục tiêu tưởng chừng không thể duy trì giống nòi cho các loài. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, nỗ lực bảo tồn tương tự đã xuất hiện trên khắp thế giới và công cụ nhân bản mà ông Benirschke chưa có thì giờ đây đã có sẵn. Đó cũng là lúc tiếng chuông báo động vang lên, từ những loài có nguy cơ bị đe dọa tuyệt chủng.
Một kho lưu trữ không thể thay thế
Hãng tin CNN trích dẫn từ Báo cáo Hành tinh Sống của Tổ chức Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên (WWF) năm 2020, kể từ năm 1970, quần thể các loài động vật có vú, chim, lưỡng cư, bò sát và cá đã giảm trung bình 68%.
Báo cáo cũng nêu rõ rằng nguyên nhân vì mất môi trường sống do các hoạt động của con người. 1.000.000 loài động thực vật đang bị đe dọa tuyệt chủng trong những thập kỷ và thế kỷ tới.
Với tốc độ suy giảm đa dạng sinh học hiện nay, một số nhà khoa học tin rằng việc bảo quản các mẫu từ các loài "có thể không còn tồn tại trên Trái đất vào ngày mai" không chỉ đơn thuần là một nỗ lực nhìn xa trông rộng mà là việc bắt buộc phải làm.
Ông Ryder cho biết: "Chúng tôi đã dần nhận ra rằng mình đang nắm giữ một kho lưu trữ không thể thay thế để cứu các loài động vật rất quý hiếm. Bởi vì chúng tôi có các tế bào của chúng trong sở thú đông lạnh. Giờ đây chúng tôi có thể áp dụng các kỹ thuật và công nghệ mới để mở rộng hiểu biết của mình, tìm hiểu thêm thông tin liên quan trực tiếp đến việc ngăn chặn sự tuyệt chủng của các loài có nguy cơ tuyệt chủng".
Ông Ryder cho biết kể từ khi Frozen Zoo được thành lập, lĩnh vực di truyền học đã đạt được nhiều cột mốc quan trọng, bắt đầu với việc nhân bản động vật đầu tiên - một con cừu tên Dolly - vào năm 1996.
Bắt đầu từ năm 2001, 4 loài có nguy cơ tuyệt chủng đã được nhân bản bằng cách sử dụng gen. Tài liệu từ "sở thú đông lạnh" cho thấy nhiều loài đang có nguy cơ trên bờ vực tuyệt chủng.
Chẳng hạn như: Bò tót Ấn Độ, bò rừng châu Á lưng gù, Banteng (một loài gia súc ở Đông Nam Á), Ngựa Przewalski (loài từng được tìm thấy trên khắp Mông Cổ và đã tuyệt chủng trong tự nhiên thời gian gần đây), Chồn chân đen (được cho là đã tuyệt chủng trong tự nhiên cho đến khi xuất hiện trở lại vào năm 1981, nhưng sau đó gần như bị xóa sổ bởi một trận dịch).
Giải cứu gen
Mặc dù nhân bản vô tính chưa thực sự hoàn hảo. Ví dụ như bò tót Ấn Độ nhân bản chỉ sống được trong 48 giờ. Nhưng đây là một công cụ hữu ích giúp "hồi sinh" các loài có nguy cơ tuyệt chủng, vì nó có thể làm tăng tính đa dạng di truyền. Khi quần thể của một loài suy giảm, những động vật còn lại buộc phải giao phối cận huyết và nguồn gen bị thu hẹp lại, càng đe dọa đến sự sống còn.
Hay chẳng hạn, những con chồn chân đen nhân bản được sinh ra vào năm 2020 từ các mẫu được thu thập vào năm 1988, điều đó có nghĩa là hồ sơ di truyền của chúng đa dạng hơn nhiều so với quần thể hiện tại.
Tại Sở thú đông lạnh, các mẫu vật được giữ trong bể đông lạnh.
“Ở một loài động vật, sự đa dạng di truyền là thứ mang lại cho nó khả năng phục hồi, khả năng phục hồi sau thảm họa tự nhiên, sự tấn công của vi rút, dịch bệnh”, theo Brendon Noble, giáo sư y học tái tạo tại Đại học Westminster ở London đồng thời là chủ tịch hội đồng quản trị The Frozen Ark, một ngân hàng đông lạnh động vật có trụ sở tại Vương quốc Anh.
Frozen Ark được thành lập vào năm 2004, với mục đích tương tự "Sở thú đông lạnh" nhưng có cấu trúc khác: Thay vì một bộ sưu tập duy nhất gắn liền với một tổ chức, nó là một mạng lưới phân tán gồm hơn 20 đơn vị bao gồm vườn thú, bảo tàng và trường đại học trải rộng trên khắp thế giới.
Mặc dù, Frozen Ark có nhiều mẫu hơn Frozen Zoo - 48.000 mẫu từ 5.500 loài, nhưng khoảng 90% trong số chúng được tạo thành từ ADN chứ không phải tế bào sống, được sử dụng theo cách khác và phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn nhiều.
Ông Tullis Matson thuộc Tổ chức Nature’s Safe, một ngân hàng lưu trữ có trụ sở tại Anh chuyên thu thập các tế bào và giao tử sống.
Bà Lisa Yon, phó giáo sư về sở thú và y học động vật hoang dã tại Đại học Nottingham và là cố vấn khoa học tại Đại học Nottingham, cho biết: "Thông tin đó có thể được sử dụng cho nhiều nghiên cứu khoa học khác nhau, từ nghiên cứu ung thư đến tìm hiểu các quá trình phục hồi như mọc lại chi".
"Bằng cách tiết kiệm những tài nguyên này, chúng tôi sẽ cho phép không chỉ các nhà khoa học hiện tại mà còn cho các thế hệ nhà khoa học tương lai thực hiện tất cả các loại khám phá mới", bà nói thêm.
Những thách thức phía trước
Cuộc khủng hoảng khí hậu đang ngày càng nghiêm trọng khiến các hệ sinh thái trên Trái đất chịu thêm áp lực, công việc của các "ngân hàng đông lạnh" này sẽ càng trở nên quan trọng hơn.
“Tôi thấy bảo quản lạnh là nền tảng tuyệt đối của bảo tồn", ông Tullis Matson thuộc Tổ chức Nature’s Safe, một ngân hàng lưu trữ có trụ sở tại Anh chuyên thu thập các tế bào và giao tử sống, nói.
“Chúng ta đang đối mặt với cuộc đại tuyệt chủng lần thứ 6, và vì vậy cần cung cấp cho các thế hệ tương lai một con đường để đưa những loài ‘có thể tuyệt chủng’ trở lại cuộc sống”.
Có rất nhiều vấn đề thực tế mà các dự án này phải đối mặt. Marlys Houck, người phụ trách sở thú đông lạnh, cho biết: “Việc bảo vệ sở thú đông lạnh trong tương lai xa là một trong những thách thức lớn nhất. Chúng tôi muốn tiếp tục thu thập nhiều mẫu hơn trong khi đảm bảo rằng những mẫu chúng tôi đã có sẽ vẫn ở đó kể cả khi chúng tôi không còn sống trên đời. Điều này bao gồm việc để đảm bảo có kinh phí dành riêng cho nitơ lỏng [để đóng băng DNA] và thay thế các bể lạnh khi chúng cũ đi”.
