Các nhà khoa học lý giải hành vi tự hủy hoại bản thân của bạch tuộc khi sinh sản

Nhiều loài động vật chết sau khi chúng sinh sản. Nhưng ở những con bạch tuộc cái, việc này đặc biệt đáng báo động. Trong quá trình sinh sản ở hầu hết các loài, khi trứng của bạch tuộc gần nở, nó sẽ ngừng ăn. Sau đó, chúng có xu hướng tự hủy hoại bản thân như đập mình vào đá, tự cắn xé cơ thể hay thậm chí ăn các xúc tu.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra những chất hóa học có thể kiểm soát quá trình này ở bạch tuộc. Theo họ, sau khi một con bạch tuộc cái đẻ trứng, nó sẽ có những thay đổi trong việc sản xuất và sử dụng cholesterol trong cơ thể. Việc này làm tăng sản xuất hormone steroid - một sự thay đổi sinh hóa sẽ hủy diệt bạch tuộc.

Z. Yan Wang, Phó giáo sư tâm lý học và sinh học tại Đại học Washington, cho biết một số thay đổi có thể gợi ý cho quá trình giải thích tuổi thọ ở động vật không xương sống nói chung. Wang nói với Live Science: “Chúng tôi đã có một số gợi ý nhỏ về nguyên nhân của việc tự hủy hoại bản thân. Chúng tôi sẽ liên kết chúng với các hành vi cá nhân hoặc sự khác biệt của từng cá thể trong cách thể hiện những hành vi này”.

Các giả thuyết bao gồm ý kiến cho rằng xu hướng tự hủy hoại bản thân của bạch tuộc khiến những kẻ săn mồi rời xa trứng, hoặc cơ thể của nó tiết ra chất dinh dưỡng vào nước để nuôi dưỡng trứng. Ngoài ra, Wang nói rất có thể việc bạch tuộc chết đi giúp bảo vệ đàn con non. Theo Wang, bạch tuộc là loài ăn thịt và nếu những con bạch tuộc già bị mắc kẹt xung quanh, chúng có thể sẽ ăn thịt những con của mình.

Một nghiên cứu năm 1977 của nhà tâm lý học Jerome Wodinsky của Đại học Brandeis đã tìm thấy cơ chế đằng sau sự tự hủy hoại này nằm trong các tuyến thị giác, tập hợp các tuyến gần mắt của bạch tuộc (gần tương đương với tuyến yên ở người). Wodinsky nhận thấy nếu các dây thần kinh đến tuyến thị giác bị cắt, bạch tuộc mẹ sẽ từ bỏ trứng, bắt đầu ăn lại và sống thêm từ 4-6 tháng. Đó là một sự kéo dài tuổi thọ ấn tượng đối với những sinh vật chỉ sống khoảng một năm. Nhưng không ai biết tuyến thị giác đã làm gì để kiểm soát việc tự gây thương tích này.

Wang và các đồng nghiệp đã phân tích các chất hóa học được tạo ra trong các tuyến thị giác của bạch tuộc hai đốm California (Octopus bimaculoides) sau khi chúng đẻ trứng. Vào năm 2018, một phân tích di truyền của cùng một loài cho thấy sau khi đẻ trứng, các gien trong tuyến thị giác sản xuất ra các hormone steroid bắt đầu phát triển quá mức. Tiếp tục dùng nghiên cứu đó như một kim chỉ nam, các nhà khoa học tập trung vào các steroid và các chất hóa học liên quan được tạo ra bởi các tuyến thị giác ở bạch tuộc hai đốm.

Họ đã tìm thấy ba sự thay đổi hóa học riêng biệt xảy ra vào khoảng thời gian bạch tuộc mẹ đẻ trứng. Đầu tiên là sự gia tăng pregnenolone và progesterone, hai hormone liên quan đến sinh sản ở nhiều loài sinh vật (ở người, progesterone tăng trong thời kỳ rụng trứng và trong thời kỳ đầu mang thai).

Sự thay đổi thứ hai đáng ngạc nhiên hơn. Những con bạch tuộc mẹ bắt đầu tạo ra mức độ cao hơn của một khối cholesterol được gọi là 7-dehydrocholesterol (7-DHC). Con người cũng sản xuất 7-DHC trong quá trình tổng hợp cholesterol, nhưng không giữ lại bất kỳ thứ gì. Trên thực tế, trẻ sinh ra với hội chứng rối loạn di truyền Smith-Lemli-Opitz không thể loại bỏ 7-DHC. Kết quả là trẻ sẽ bị thiểu năng trí tuệ và có các vấn đề về hành vi bao gồm tự làm hại bản thân cùng các bất thường về thể chất…

Thay đổi cuối cùng là các tuyến thị giác của bạch tuộc cũng bắt đầu sản xuất nhiều thành phần hơn cho axit mật - axit do gan tạo ra ở người và các động vật khác. Bạch tuộc không có cùng loại axit mật như động vật có vú, nhưng chúng dường như tạo ra các khối cấu tạo cho các axit mật đó.

Wang cho biết các thành phần axit mật rất hấp dẫn vì một bộ axit tương tự đã được chứng minh là có khả năng kiểm soát tuổi thọ của Caenorhabditis elegans, loài giun thường được sử dụng trong nghiên cứu khoa học vì tính đơn giản của nó. Wang cho biết có thể các thành phần axit mật rất quan trọng để kiểm soát tuổi thọ của các loài động vật không xương sống.

Bạch tuộc rất khó nghiên cứu trong điều kiện nuôi nhốt vì chúng cần nhiều không gian và điều kiện hoàn hảo để phát triển và sinh sản. Wang và các nhà nghiên cứu khác hiện đã tìm ra cách để giữ cho loài bạch tuộc có sọc nhỏ ở Thái Bình Dương (Octopus chierchiae) còn sống và sinh sản trong phòng thí nghiệm.

Không giống như hầu hết các loài bạch tuộc khác, bạch tuộc sọc Thái Bình Dương có thể giao phối nhiều lần và ấp nhiều trứng. Chúng không tự hủy hoại bản thân khi trứng chuẩn bị nở. Điều này khiến chúng trở thành những mẫu vật hoàn hảo để nghiên cứu nguồn gốc của hành vi này.

Các nhà nghiên cứu đã công bố phát hiện của họ vào ngày 12.5 trên tạp chí Current Biology.