Sự phức tạp trong việc lựa chọn giao phối của động vật

Khi con kì giông hổ cái chọn bạn giao phối, thì kích cỡ - nhất là kích cỡ đuôi – đã ảnh hưởng lớn tới lựa chọn của nó. Tuy nhiên, đây cũng không phải là yếu tố tác động duy nhất.

Nghiên cứu của các nhà khoa học trường Đại học Purdue cho thấy quyết định chọn bạn giao phối của động vật phức tạp hơn người ta vẫn thường nghĩ. Kết quả nghiên cứu của Andrew DeWoody đăng trên tạp chí Molecular Ecology đã bác bỏ giả thuyết cho rằng động vật chỉ sử dụng phức hợp tương hợp mô chủ yếu (Major Histocompatibility Complex – MHC) làm cơ sở duy nhất lựa chọn bạn giao phối. Các nhà nghiên cứu miễn dịch học từ lâu đã biết các gen MHC đóng vai trò chủ chốt trong phản ứng miễn dịch, nhưng tới gần đây, các nhà sinh thái học cho rằng chức năng của gen MHC còn ảnh hưởng tới lựa chọn bạn giao phối của động vật.

DeWoody, giáo sư về gen cho biết “Dữ liệu của chúng tôi chỉ ra rằng lựa chọn bạn giao phối không chỉ phụ thuộc vào một mình gen MHC, chiều dài của đuôi, kích cỡ cơ thể hay bất cứ một yếu tố riêng lẻ nào. Trái lại, đây là một quá trình phức tạp liên quan tới rất nhiều yếu tố.”

DeWoody và David Bos, cựu trợ lí giáo sư và hiện đang giảng dạy tại Purdue, bắt đầu tìm hiểu mức độ ảnh hưởng của gen MHC tới việc chọn bạn giao phối của động vật hoang dã. Hầu hết các nghiên cứu trước đó đều chỉ ra rằng, giao phối sẽ diễn ra giữa con đực và con cái có gen MHC khác nhau nhằm sinh sản ra thế hệ con có hệ miễn dịch tốt hơn.

Các nghiên cứu ở chuột trước đây gợi ý rằng sự phong phú gen MHC là cơ sở duy nhất cho việc lựa chọn bạn giao phối. Tuy nhiên, DeWoody nói rằng những nghiên cứu đó sử dụng chuột giống nhau về tất cả các loại gen, trừ gen MHC.

Nhà khoa học Andrew DeWoody tại Đại học Purdue phát hiện rằng nhóm gen mà trước đây được coi là quan trọng trong lựa chọn bạn giao phối không có vai trò lớn đến như vậy. (Ảnh: Truyền thông nông nghiệp Purdue/Tom Campbell)

“Nếu tất cả các nhân tố và điều kiện khác đều giống nhau thì hiển nhiên gen MHC là yếu tố duy nhất ảnh hưởng tới quyết định chọn bạn giao phối. Tuy nhiên, động vật hoang dã có rất nhiều đặc tính khác nhau không chỉ mình MHC”, DeWoody cho biết. DeWoody và Bos chọn nghiên cứu trên kì giông hổ vì tập tính giao phối độc nhất vô nhị của chúng, chỉ duy nhất con cái được quyết định chọn bạn giao phối. Con cái chọn con đực nào có khả năng thụ tinh tốt nhất cho trứng. Nó lựa chọn kĩ càng nhằm tạo ra thế hệ con khoẻ mạnh nhất.

Thí nghiệm trên kì giông hổ, DeWoody và Bos cho mỗi con cái lựa chọn một trong hai con đực. Sau đó, họ kiểm tra kiểu gen của con con. Kết quả cho thấy, một con kì giông cái chọn con đực có kiểu gen MHC tương tự; còn con kia chọn con đực một cách ngẫu nhiên.

Không chỉ có gen MHC mà cả chiều dài đuôi cũng đóng vai trò quan trọng trong việc sinh sản. Kì giông đực đuôi dài có cơ hội được chọn giao phối nhiều hơn gấp hai lần so với kì giông đực đuôi ngắn.

Bos nói, có lẽ đối với con cái một số yếu tố khác còn quan trọng hơn cả gen MHC.

Bos cũng thêm rằng: “Chọn được con đực có gen MHC khác biệt, kích cỡ cơ thể to lớn và các đặc tính khác có thể rất tuyệt vời. Nhưng chọn được con đực có tất cả các đặc tính đó thì có vẻ không khả thi.”

Nghiên cứu của DeWoody được tài trợ bởi Quỹ Khoa học quốc gia. Cả DeWoody và Bos đều mong muốn tiến hành thí nghiệm trên các gen MHC khác hoặc ở những môi trường phức tạp hơn. Bos nói việc hiểu biết các nhân tố quyết định lựa chọn bạn giao phối của động vật có thể dẫn tới hiểu biết sâu hơn về thói quen giao phối ở toàn bộ giới động vật, kể cả con người.

Tài liệu:
David H. Bos, Rod N. Williams, David Gopurenko, Zafer Bulut, J. Andrew DeWoody. Condition-dependent mate choice and a reproductive disadvantage for MHC-divergent male tiger salamanders. Molecular Ecology, 2009; DOI: 10.1111/j.1365-294X.2009.04242.x