Loài cá chứa đầy chất chống đông sống dưới núi băng trôi

Con cá ốc đốm màu ( Liparis gibbus ) chưa trưởng thành chứa lượng protein chống đông cao nhất từng được ghi nhận, theo nghiên cứu công bố hôm 16/8 trên tạp chí Evolutionary Bioinformatics . Tương tự chất chống đông giúp điều phối nhiệt độ động cơ xe hơi trong điều kiện cực hạn, một số loài tiến hóa với khả năng tương tự, đặc biệt là sinh vật sống trong môi trường lạnh giá như biển vùng cực ngoài khơi Greenland.

Cá ốc chụp dưới ánh đèn trắng. (Ảnh: John Sparks và David Gruber)

" Protein chống đông bám vào bề mặt của tinh thể băng nhỏ hơn, ngăn chúng phát triển thành tinh thể lớn và nguy hiểm hơn" , đồng tác giả nghiên cứu David Gruber, giáo sư sinh vật học tại Trường Baruch, Đại học New York, cho biết. "Cá từ cả Nam Cực và Bắc Cực đều tiến hóa loại protein này một cách độc lập với nhau".

Protein chống đông được phát hiện lần đầu tiên ở một số loài cá Nam Cực cách đây gần 50 năm, theo Hiệp hội Khoa học Quốc gia. Khác với nhiều loài bò sát và côn trùng máu lạnh, cá không thể sống sót khi dịch cơ thể của chúng đông cứng, khiến những hạt băng hình thành bên trong tế bào. Cá ốc sản sinh protein chống đông giống như bất kỳ loại protein nào khác, sau đó tiết vào mạch máu, theo Gruber.

Các nhà khoa học tìm thấy cá ốc đốm màu vào năm 2019 trong một chuyến thám hiểm khi khám phá núi băng trôi ngoài khơi Greenland. Trong chuyến đi, họ rất kinh ngạc khi chứng kiến cá ốc phát quang sinh học màu xanh lá cây và đỏ trong môi trường băng. " Cá ốc là một trong số ít những loài cá sống giữa các núi băng trôi, trong hốc nhỏ. Thật bất ngờ vì loài cá nhỏ bé như vậy có thể sống trong môi trường lạnh cực hạn mà không đóng băng" , Gruber chia sẻ.

Cá ở Bắc Cực rất hiếm khi thể hiện đặc tính phát quang sinh học, khả năng biến đổi ánh sáng màu xanh dương thành xanh lá cây, đỏ hoặc vàng, do bóng tối kéo dài vào mùa đông ở vùng cực. Thông thường, đặc tính này thường gặp ở cá bơi ở vùng nước ấm.

Nhóm nghiên cứu kiểm tra đặc điểm phát quang sinh học của cá ốc và tìm thấy hai loại gene khác nhau mã hóa protein chống đông, cách thích nghi giúp chúng không biến thành cá đóng đá. Lượng protein chống đông cực cao có thể giúp cá ốc thích nghi với môi trường dưới 0 độ C. Tuy nhiên, các chuyên gia chưa rõ chúng sẽ sinh tồn ra sao khi nhiệt độ đại dương tăng lên do hiện tượng ấm lên toàn cầu.