Thảm họa kép xảy ra vào năm 2011 tại Nhật Bản không chỉ để lại những hậu quả nặng nề về kinh tế và xã hội mà còn mở ra một thảm họa sinh thái khó lường. Trận động đất 9.0 độ richte dưới đáy biển Thái Bình Dương kéo theo cơn sóng thần tàn khốc đã phá hủy hoàn toàn nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi.
Bức xạ rò rỉ với số lượng lớn khiến khu vực xung quanh trở thành vùng đất chết đối với con người. Trong cuộc di tản khẩn cấp, các loài động vật nuôi, bao gồm cả gia súc và thú cưng, đã bị bỏ lại.
Giữa môi trường hoang dã khắc nghiệt và nồng độ phóng xạ cao, một diễn biến kỳ lạ đã âm thầm xảy ra: sự trỗi dậy của một giống loài mới được giới nghiên cứu gọi là "siêu lợn".
Theo quan sát thực tế, phần lớn các loài động vật bị bỏ rơi đã chết do không thể thích nghi hoặc do nhiễm phóng xạ. Tuy nhiên, lợn nhà, nhờ vào sức sống bền bỉ và khả năng thích ứng linh hoạt đã sống sót thành công. Không chỉ vậy, chúng còn tiến hành lai tạo với những con lợn rừng bản địa đang sinh sống quanh khu vực nhà máy điện.
Quá trình giao phối tự nhiên này đã tạo ra một biến thể lợn lai sơ hữu những đặc điểm sinh học vượt trội, nhưng cũng tiềm ẩn nhiều mối đe dọa sinh thái.
Mối nguy hiểm đầu tiên đến từ lượng phóng xạ khổng lồ tích tụ trong cơ thể loài vật này. Nghiên cứu chỉ ra rằng, lợn rừng là một trong những loài bị nhiễm phóng xạ nặng nhất do thói quen tìm kiếm thức ăn đặc trưng. Chúng thường xuyên dùng mõm đào bới đất để ăn rễ cây và nấm, những thứ đã hấp thụ trực tiếp chất phóng xạ lắng đọng trong lòng đất. Hậu quả là, nồng độ cesium-137 trong cơ thể chúng tăng vọt.
Gần đây, dư luận Nhật Bản từng xôn xao trước thông tin nồng độ cesium-137 trong một số con lợn ở Fukushima vượt mức an toàn từ một trăm đến ba trăm lần. Đứng trước tình trạng này, chính quyền địa phương liên tục tổ chức các đợt săn bắt và tiêu hủy vô hại nhằm ngăn chặn sự phát tán của mầm mống độc hại.
Bên cạnh vấn đề phóng xạ, danh xưng "siêu lợn" còn xuất phát từ tốc độ sinh sản đáng kinh ngạc của chúng. Thông thường, lợn rừng hoang dã chỉ sinh sản theo mùa, với tần suất một lứa mỗi năm. Tuy nhiên, con lai lại được thừa hưởng đặc tính sinh sản không giới hạn của lợn nhà. Chúng có thể đẻ tới ba lứa mỗi năm. Sự thay đổi đột phá này đã khiến quy mô quần thể lợn lai tại khu vực bùng nổ mạnh mẽ, ước tính tăng gấp 3 - 5 lần so với thời điểm trước khi xảy ra sự cố hạt nhân.
Để giải mã hiện tượng này, một nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà di truyền học Shingo Kaneko từ đại học Fukushima và nhà di truyền học Donovan Anderson từ đại học Hirosaki đã được thành lập. Mục tiêu của họ là tìm hiểu cách thức nguồn gen lợn nhà tác động đến quá trình sinh trưởng và phát triển của các thế hệ lợn lai.
Trong giai đoạn từ năm 2015 đến năm 2018, nhóm đã thu thập dấu ấn di truyền của 10 con lợn nhà và 191 con lợn rừng. Kết quả nghiên cứu sau đó được công bố trên "tạp chí nghiên cứu lâm nghiệp" với những phát hiện hoàn toàn trái ngược với dự đoán ban đầu của giới khoa học.
Trước đó, nhiều chuyên gia tin rằng việc lai tạo sẽ khiến gen lợn nhà thâm nhập sâu và tồn tại vĩnh viễn trong quần thể lợn rừng hoang dã, từ đó làm thay đổi vĩnh viễn cấu trúc di truyền của giống loài này. Thế nhưng, thực tế lại cho thấy, dòng máu lợn mẹ không làm kiên cố gen lợn nhà, mà ngược lại, nó đóng vai trò như một chất xúc tác đẩy nhanh quá trình đào thải và phục hồi gen lợn rừng thuần chủng.
Nói một cách đơn giản, chu kỳ sinh sản nhanh được di truyền qua lợn mẹ đã giúp tạo ra nhiều thế hệ con lai trong thời gian ngắn. Khi những con lai cái này tiếp tục giao phối với lợn hoang dã đực, nguồn gen lợn nhà trong gen nhân dần bị pha loãng một cách nhanh chóng.
Phân tích từ mô hình di truyền học quần thể đã chứng minh rằng, phần lớn các thế hệ lợn lai hiện tại đã cách xa thế hệ lai ban đầu ít nhất năm đời. Mức độ biểu hiện gen lợn nhà ở lợn đực thấp hơn hẳn so với lợn cái, một minh chứng rõ ràng cho sức mạnh của dòng máu mẹ trong việc thúc đẩy tốc độ thay thế thế hệ. Mặc dù hệ sinh thái tại Fukushima mang những nét đặc thù riêng biệt sau thảm họa, nhưng các nhà nghiên cứu khẳng định cơ chế di truyền này hoàn toàn có thể áp dụng ở quy mô toàn cầu.
Việc hiểu rõ cơ chế pha loãng gen và chu kỳ sinh sản siêu tốc của dòng lai mở ra hướng đi mới trong công tác kiểm soát các loài xâm lấn. Dựa vào những kết luận này, các nhà quản lý sinh thái có thể đưa ra các mô hình dự báo chính xác hơn về tốc độ bùng nổ dân số của động vật lai tạo, từ đó thiết lập những chiến lược ứng phó kịp thời, ngăn chặn sự tàn phá sinh thái trước khi quần thể động vật vượt qua ranh giới kiểm soát.
Tham khảo: Zhihu
Đức Khương
