Nhóm nghiên cứu do Jason Rohr thuộc University of Notre Dame dẫn đầu công bố kết quả trên tạp chí Science. Họ bắt đầu bằng khảo sát thực địa ở Trung Quốc, thu thập hàng nghìn con cá trong vài năm từ nhiều hồ có mức ô nhiễm thuốc trừ sâu khác nhau. Ở hồ ô nhiễm, quần thể thiếu cá già; nhóm cho rằng nguyên nhân là chết sớm chứ không phải giảm sinh sản.
Phân tích hóa học trên mô cá cho thấy chlorpyrifos là hợp chất duy nhất liên tục liên quan đến các dấu hiệu lão hóa. Các nhà khoa học đo thấy telomere ngắn lại — các đoạn bảo vệ nhiễm sắc thể — và tăng tích tụ lipofuscin trong gan, một dấu hiệu tế bào già do protein và kim loại tích tụ.
Để kiểm tra nhân quả, họ tiến hành thí nghiệm trong phòng thí nghiệm với nồng độ chlorpyrifos tương tự mức quan sát ngoài tự nhiên. Phơi nhiễm mãn tính liều thấp dẫn đến rút ngắn telomere dần dần, tăng mức lão hóa tế bào và giảm khả năng sống sót; ảnh hưởng mạnh hơn ở cá từ hồ ô nhiễm vốn đã có trạng thái sinh lý già hơn. Ngược lại, phơi nhiễm ngắn với liều cao gây độc cấp và tử vong nhưng không làm tăng các dấu hiệu lão hóa đó, cho thấy tích lũy lâu dài ở mức thấp là yếu tố quyết định.
Kết quả có hậu quả sinh thái rõ ràng: mất cá già có thể làm giảm đóng góp cho sinh sản, đa dạng di truyền và ổn định quần thể. Các tác giả lưu ý rằng sinh học telomere và cơ chế lão hóa được bảo tồn ở động vật có xương sống, bao gồm cả con người, nên phát hiện này gợi lo ngại rộng hơn. Nghiên cứu được tài trợ bởi các Quỹ Khoa học Quốc gia ở Hoa Kỳ và Trung Quốc, Illinois-Indiana Sea Grant và Frontiers Research Foundation.
Từ khó
- chlorpyrifos — một loại thuốc trừ sâu hữu cơ tổng hợp
- telomere — đoạn ADN bảo vệ đầu nhiễm sắc thể
- lipofuscin — sản phẩm tích tụ trong tế bào già
- phơi nhiễm — tiếp xúc với chất gây hại
- mãn tính — kéo dài trong thời gian dài, không cấp tính
- tích tụ — tích lại dần trong mô hoặc tế bào
- nhân quả — mối liên hệ giữa nguyên nhân và kết quả
- sinh thái — liên quan tới môi trường và sinh vật
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Nghiên cứu nói telomere và cơ chế lão hóa được bảo tồn ở động vật có xương sống; bạn nghĩ điều này có ý nghĩa gì đối với sức khỏe con người?
- Bạn đề xuất những biện pháp nào để giảm ô nhiễm chlorpyrifos trong hồ và bảo vệ quần thể cá?
- Việc mất cá già có thể ảnh hưởng thế nào đến đa dạng di truyền và ổn định quần thể? Hãy giải thích.
