Cá ngựa đực mang thai? Khi nói đến việc bẻ cong định kiến giới, cá ngựa và họ hàng của chúng sẽ phải là một trong những ví dụ tiêu cực nhất. Những con cá này hoán đổi vai trò truyền thống của mẹ và bố vì chúng là động vật duy nhất mà con đực mang thai. Mặc dù cá không có cơ quan sinh dục ngoài mà chúng ta thường kết hợp với cá đực và cá cái, chúng ta vẫn có thể phân biệt giữa chúng. Đó là bởi vì chúng tôi phân loại giới tính động vật theo kích thước của giao tử (tế bào sinh dục) mà chúng tạo ra. Con đực tạo ra tinh trùng (giao tử nhỏ nhất) và con cái tạo ra trứng (giao tử lớn nhất). Nhưng ở cá ngựa, nhà sản xuất tinh trùng cũng là người mang thai. Con cái chuyển trứng của mình vào túi bụng của con đực, được làm bằng da đã qua chỉnh sửa. Con đực giải phóng tinh trùng để thụ tinh với trứng khi chúng xâm nhập, trước khi ấp 24 ngày cho đến khi chúng được sinh ra. Ông bố mang thai Từ lâu, chúng ta đã biết rằng cá ngựa đực mang thai. Nhưng cho đến nay, chúng ta vẫn chưa biết nhiều về những gì thực sự diễn ra bên trong chiếc túi nam. Trong nghiên cứu mới được công bố tuần này trên tạp chí Molecular Biology and Evolution, đúng vào Ngày của Cha, nhóm của chúng tôi đã điều tra xem liệu cá ngựa đực có đóng góp nhiều hơn cho con cái của chúng không chỉ là tinh trùng và vật chứa để mang thai phôi. Chúng tôi lấy mẫu từ túi của nam giới ở các giai đoạn khác nhau của thai kỳ và sau đó sử dụng công nghệ giải trình tự DNA mới để đánh giá sự thay đổi biểu hiện gen của túi. Đây là lần đầu tiên những công nghệ này được sử dụng để kiểm tra toàn bộ quá trình mang thai ở bất kỳ loài động vật nào. Nó cho phép chúng tôi kiểm tra cơ sở di truyền của các quá trình diễn ra bên trong túi thai. Chúng tôi phát hiện ra rằng quá trình mang thai của cá ngựa vô cùng phức tạp: Hơn 3.000 gen khác nhau có liên quan. Khi chúng tôi kiểm tra chi tiết chúng, chúng tôi nhận thấy các gen liên quan đến nhiều quá trình khác nhau. Chúng tôi thậm chí còn phát hiện ra các gen cho phép bố cá ngựa cung cấp chất dinh dưỡng cho phôi thai đang phát triển của chúng. Đặc biệt, người cha cung cấp chất béo giàu năng lượng và canxi để cho phép phôi thai xây dựng bộ xương nhỏ và các vòng cơ thể xương nằm ngay dưới da. Các gen túi khác giúp con đực loại bỏ chất thải do phôi tạo ra, chẳng hạn như carbon dioxide và nitơ. Cá ngựa bố thậm chí dường như bảo vệ phôi thai khỏi bị nhiễm trùng, tạo ra các phân tử kháng khuẩn và kháng nấm để xua đuổi mầm bệnh. Chuẩn bị sinh Sự ra đời của cá ngựa thậm chí còn bí ẩn hơn cả quá trình mang thai của cá ngựa, và chúng tôi rất vui mừng khi phát hiện ra rằng một số trong số 3.000 gen đó cũng chuẩn bị cho người cha và phôi thai chuyển dạ. Còn khoảng một tuần nữa, thay vì đóng gói túi đi bệnh viện, cá ngựa bố bắt đầu phát tín hiệu nở. Những tín hiệu này làm cho phôi nở ra từ màng mỏng của chúng và bơi tự do bên trong túi cá bố mẹ. Khi phôi có nhiều chỗ hơn, túi bắt đầu căng ra, giống như bụng của một người đang mang thai. Hormone estrogen cũng tham gia và những lực kết hợp này tạo ra các tín hiệu di truyền theo tầng tạo ra sự sinh nở. Điểm giống nhau giữa các lần mang thai ở động vật Vì vậy, bố cá ngựa trở thành "người mẹ" tuyệt vời, thực hiện nhiều chức năng giống như ở con cái trong quá trình mang thai và sinh nở của động vật có vú. Đáng chú ý là nhiều gen của cá ngựa tương tự như gen của các loài động vật mang thai khác. Điều này thật đáng ngạc nhiên vì động vật có vú mang thai, bò sát và các loài cá khác đều ấp phôi bên trong đường sinh sản của con cái. Quá trình mang thai của chúng phát triển hoàn toàn độc lập với quá trình mang thai của cá ngựa, cách nhau hàng triệu năm, nhưng chúng ta vẫn thấy những quá trình tương tự xảy ra. Tại sao các gen kiểm soát việc mang thai nam và nữ lại giống nhau? Chúng tôi nghĩ rằng điều này là do quá trình mang thai mang lại cùng một loạt các thách thức phức tạp đối với cá bố mẹ, bất kể loài nào. Cá ngựa bố, cũng giống như mẹ của con người, cần đảm bảo rằng chúng có thể cung cấp oxy và chất dinh dưỡng cho phôi thai của chúng. Chúng tôi làm điều đó với nhau thai bên trong tử cung và bố cá ngựa làm điều đó với lớp da dày bên trong một chiếc túi, nhưng chúng tôi đã sử dụng các hướng dẫn di truyền tương tự để đạt được điều đó. Phát hiện của chúng tôi làm dấy lên khả năng rằng các gen giống nhau đã được tuyển chọn nhiều lần và độc lập để mang thai ở các động vật có xương sống - một biểu hiện đáng chú ý của sự tiến hóa hội tụ. Chúng tôi đã chỉ ra cách bố cá ngựa sử dụng hàng nghìn gen phối hợp hoạt động để tạo ra môi trường lý tưởng cho sự phát triển của phôi. Đây là một bước đột phá trong hiểu biết của chúng ta về di truyền của quá trình sinh sản của cá ngựa, mặc dù cần có nhiều công việc tiếp theo để kiểm tra dứt điểm các chức năng của từng gen đó. Nhưng chúng ta vẫn chưa giải đáp được bí ẩn tại sao cá ngựa bố lại mang thai vì con cái có trách nhiệm đó đối với mọi loài động vật khác. Cá ngựa mẹ vẫn đóng góp lòng đỏ trứng giàu chất dinh dưỡng để nuôi các phôi đang phát triển, nhưng trách nhiệm của chúng đối với con cái của chúng kết thúc khi giao phối. Vì vậy, cá ngựa, với chiến lược sinh sản kỳ lạ của chúng, vẫn còn rất nhiều thứ nữa để cung cấp cho các nhà sinh học tiến hóa.
