Báo đốm thay đổi bộ da gấm như thế nào?

Khi một con báo non trưởng thành, những vết đốm trẻ con trên bộ lông sẽ được thay thế bằng những hoa văn hình hoa thị uy nghiêm hơn. Các nhà khoa học tin rằng họ đã tìm ra cơ chế của sự chuyển đổi này.

Các nhà sinh học từ lâu đã tự hỏi làm thế nào mà báo đốm và các loài thú khác có được bộ lông đồng nhất nhưng rất đặc trưng của mình. Năm 1952, nhà toán học người Anh Alan Turing đã xây dựng một phương trình để lý giải những phản ứng hoá học đơn giản tạo ra các chấm, sọc hay đường vằn trang trí cho các loài thú khác nhau.

Song, mô hình của Turing không giải đáp được sự tiến hoá của các hoa văn trên da khi những động vật chuyển từ còn non sang trưởng thành.  

Báo đốm con (trên trái) và báo đốm Mỹ con (trên phải) đều ra đời với bộ da loang lổ. Mô hình hai giai đoạn của Turing có thể giải thích tại sao báo đốm cuối cùng lại có các hoa văn hình hoa thị (dưới phải) và báo đốm thì có các hình ngũ giác (dưới trái) (Ảnh: LiveScience)

"Ở đây, chúng tôi tìm hiểu sự phát triển từ một kiểu hình này sang kiểu hình khác, giống như Turing hình dung trong bài báo của mình năm 1952", Maini nói.

Nhóm nghiên cứu giả định, giống Turing, rằng khi một con báo ra đời, bộ da của nó chứa các tế bào sắc tố, sẽ sản sinh ra hai loại hoá chất, khuyếch tán vào lớp trên cùng của da. Hai hoá chất này, được gọi là morphogen, tương tác với nhau để tạo ra hoặc là màu nâu đen hoặc màu xám vàng hơi đỏ.  

Bằng một mô hình máy tính phức tạp, nhóm nghiên cứu tạo ra một quá trình gồm 2 giai đoạn, mỗi giai đoạn có một vai trò chủ đạo khác nhau. Để giải thích sự tăng trưởng của con vật, giai đoạn hai có tính đến các tham số, chẳng hạn tốc độ khuếch tán hoá chất và một yếu tố tỷ lệ - thay đổi trong mô hình máy tính.

Nhóm phát hiện thấy nồng độ của các hoá chất khuyếch tán này trên da sẽ quyết định đặc điểm đốm của một con báo trưởng thành.

"Các morphogen này theo lý thuyết sẽ phải nằm trong da, và kiểu hình của bộ lông sẽ được quyết định bởi hàm lượng morrphogen đó", Maini nói.

Tuy nhiên, thực tế các nhà khoa học chưa tìm thấy các morphogen trên da động vật. Vì thế, bước tiếp theo của họ sẽ là chỉ ra những hoá chất mã hoá màu sắc này.

Một con báo đốm đang nằm trên cây tại Serengeti, Tanzania
(Ảnh: LiveScience)

T. An