Di truyền học cung cấp hy vọng mới cho các loài trai nước ngọt bị đe dọa

Một giải pháp phục hồi để cứu quần thể trai nước ngọt đang bị đe dọa có thể đã được tìm thấy, theo một nghiên cứu gần đây của Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ (USGS)

Những tổn thất dân địa phương tại một con sông có thể không dẫn đến việc mất vĩnh viễn của những con trai; những con trai khác từ trong cùng một dòng sông có thể được sử dụng như là nguồn để khôi phục lại việc suy giảm quần thể.

Mặc dù đóng một vai trò quan trọng trong các con sông và suối, trai nước ngọt đang bị đe dọa bởi sự suy thoái môi trường sống như đập, thay đổi các kênh sông, ô nhiễm và các loài xâm lấn. Trai lọc nước và cung cấp môi trường sống và là thức ăn cho các loài tảo, động vật không xương sống, và thậm chí cả cá, là những thành phần thiết yếu của chuỗi thức ăn thủy sản.

"Rất ít người nhận ra vai trò quan trọng của trai trong hệ sinh thái", nhà nghiên cứu sinh vật Heather Galbraith của USGS, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.

"Sông và suối với các quần thể trai khỏe mạnh có xu hướng có chất lượng nước tương đối tốt là tốt cho cá và các loài côn trùng cũng sinh sống ở những hệ thống này", nhà sinh học cho biết thêm.

Nói chung sự hiểu biết về trai còn nghèo nàn và là loài khó nghiên cứu. Do thiếu kiến thức, di truyền quần thể đã trở thành một công cụ hữu ích trong việc tìm hiểu hệ sinh thái của chúng và hướng dẫn phục hồi chúng.

Hơn 200 trong số 300 loài trai nước ngọt Bắc Mỹ đang bị nguy hiểm, có quần thể suy giảm nhanh chóng. Các nhà nghiên cứu đang cung cấp thông tin để quản lý tài nguyên, những người đang làm việc để đảo ngược xu hướng này.  Nghiên cứu của USGS cho thấy rằng trai được đưa vào lại trong cùng một dòng sông có thể đảo ngược sự sụt giảm dân số mà không ảnh hưởng đến cấu trúc di truyền hiện tại của quần thể này.

Nghiên cứu cho thấy các kiểu cấu trúc di truyền của một quần thể trai nước ngọt xuất hiện trong các con sông; và trong khu vực nghiên cứu, trai từ cùng một dòng sông có thể được sử dụng để phục hồi.

"Cấu trúc di truyền đó xuất hiện trong mỗi con sông là tin tốt, bởi vì nó có thể là một phương tiện bảo vệ các loài hiếm, bị đe dọa và bị đe dọa tuyệt chủng", Galbraith nói.

"Biết cấu trúc di truyền của một quần thể trai nước ngọt là cần thiết để khôi phục lại quần thể suy giảm để ngăn chặn các yếu tố như giao phối cận huyết, tỷ lệ đột biến cao và tỉ lệ sống sót thấp", tác giả dẫn đầu nghiên cứu cho biết.

Biết rằng trai trong cùng một dòng sông là tương tự về mặt di truyền mở ra những cơ hội làm tăng quần thể đang suy giảm hoặc những con trai được đưa trở lại vị trí mà chúng đã được tìm thấy trong lịch sử.

Di truyền học cũng làm nổi bật tầm quan trọng của các quần thể không pha trộn trong số những con sông mà không có thêm các nghiên cứu để xác minh sự phù hợp về di truyền của trao trong những con sông đó.

Nhóm nghiên cứu quốc tế gồm các nhà nghiên cứu từ Canada và Hoa Kỳ làm việc để hiểu di truyền của trai đã tìm thấy các mẫu di truyền tương tự giữa các loài trai phổ biến và có nguy cơ tuyệt chủng. Đây là thông tin quan trọng cho các nhà sinh học nghiên cứu trai vì việc nghiên cứu các loài nguy cấp có thể khó khăn, và các nhà nghiên cứu có thể nghiên cứu cấu trúc di truyền của trai phổ biến và khái quát hóa các mô hình cho các loài trai có nguy cơ tuyệt chủng.

Mặc dù hiểu rõ cấu trúc di truyền của quần thể trai là quan trọng để phục hồi, các công cụ di truyền có những hạn chế. Các nhà nghiên cứu thấy rằng bất kể sự sụt giảm mạnh trong quần thể loài trai nước ngọt, có rất ít bằng chứng của sự suy giảm dân số này ở mức độ di truyền. Điều này có thể là do tuổi thọ rất dài của trai, một số trong đó có thể sống được hơn 100 năm tuổi.

"Di truyền học, hóa ra, không phải là một chỉ số tốt về suy giảm dân số; Khi chúng ta quan sát sự thay đổi di truyền, nó có thể là quá muộn cho quần thể này", Galbraith nói.

Bằng cách so sánh với ruồi giấm, loài có tuổi thọ ngắn, thay đổi di truyền hiện lên một cách nhanh chóng trong vòng một vài thế hệ. Mặt khác, trai là động vật sống lâu; do đó nó có thể mất hàng thập kỷ để thấy những thay đổi trong cấu trúc di truyền của chúng trong một quần thể.

Nghiên cứu đã kiểm tra sáu loài trai nước ngọt trong bốn nhánh Hồ Lớn ở tây nam Ontario. Các loài này phân bố khắp nửa phía đông của Bắc Mỹ và dao động trong tình trạng từ đã tuyệt chủng để an toàn. Sáu loài trai này là : Epioblasma Triquetra ; Ptychobranchus fasciolaris ; Quadrula quadrula; Lampsilis Fasciola; Lasmigona costata; và Amblema plicata .

Nghiên cứu "Phân tích so sánh về cấu trúc di truyền ở các loài trai nước ngọt hiếm, bị đe dọa và phổ biến" có sẵn trực tuyến trên tạp chí Bảo tồn Di truyền học.

Theo Bộ NN&PTNT