SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia

Xét nghiệm eDNA di động giúp tìm kiếm loài rùa hiếm nhất thế giới

[21/02/2025 12:04]

Các nhà khoa học Việt Nam và Mỹ đã phát triển một xét nghiệm DNA môi trường (eDNA) di động đầu tiên giúp tìm kiếm loài rùa hiếm nhất thế giới, đang trên bờ vực tuyệt chủng: rùa mai mềm Swinhoe (Rafetus swinhoei), mà ở nước ta còn được gọi là rùa Hoàn Kiếm.

Hiện nay, chỉ có hai cá thể của loài rùa mai mềm Swinhoe được biết là còn tồn tại: một rùa hoang dã ở Việt Nam (không rõ giới tính) và một rùa đực nuôi nhốt ở Trung Quốc (hơn 100 tuổi). Do đó cần tìm thêm các cá thể khác để có thể nhân giống thành công loài rùa này trong điều kiện cứu hộ.

Xét nghiệm eDNA được khởi xướng bởi Chương trình Bảo tồn Rùa châu Á của Tổ chức Bảo tồn Indo-Myanmar (ATP/IMC) vào năm 2013. Với sự hợp tác của một phòng thí nghiệm ở Đại học Bang Washington, chương trình này thu được kết quả dương tính đầu tiên với mẫu nước từ hồ Xuân Khanh, huyện Sơn Tây, Hà Nội, nơi cá thể rùa hoang dã duy nhất được ghi nhận.

Rùa Swinhoe từng có một vùng phân bố rộng lớn từ phía nam sông Trường Giang của Trung Quốc đến khu vực Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ của Việt Nam. Tuy nhiên, quá trình săn bắt và sự thay đổi môi trường sống đã biến loài rùa này bên bờ tuyệt chủng.

Tại Việt Nam, rùa Swinhoe từng có vùng phân bố rộng khắp Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ, trong đó có hồ Hoàn Kiếm, Hà Nội, và hồ Đồng Mô, Sơn Tây. Năm 2016, cá thể rùa Hoàn Kiếm cuối cùng qua đời, khiến Việt Nam tại thời điểm đó chỉ có một cá thể duy nhất được ghi nhận còn sống ở hồ Đồng Mô (sau đó đã chết vào tháng 4/2023). Thế nhưng, vào năm 2018, nhờ công nghệ eDNA, ATP/IMC đã phát hiện một cá thể nữa ở hồ Xuân Khanh (Sơn Tây, Hà Nội).

Xét nghiệm eDNA di động được phát triển trong nhiều năm hợp tác giữa Chương trình Sức khỏe Động vật hoang dã, nuôi nhốt và bán nuôi nhốt của Hiệp hội bảo tồn Động vật hoang dã WCS có trụ sở tại Vườn thú Bronx (Mỹ), WCS Việt Nam với ATP-IMC và Viện Tài nguyên và Môi trường (Việt Nam), bắt đầu từ năm 2016.

Mục tiêu của dự án là phát triển một công cụ di động xét nghiệm eDNA trong môi trường nước nhạy bén và chuyên biệtđể dò ra cá thể rùa mai mềm Swinhoe được ghi nhận sống ở hồ Đồng Mô, Sơn Tây qua một lần bị bắt và vài lần được chụp ảnh. Rùa mai mềm Swinhoe ở hồ Đồng Mô được coi là hậu duệ của rùa mai mềm Swinhoe ở hồ Hoàn Kiếm (do đó, ở nước ta, rùa mai mềm Swinhoe còn được gọi là rùa Hoàn Kiếm). Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 12/2019 tới tháng 2/2020 và từ tháng 1-3/2021 tại hồ nước rộng 1.260 ha này.

eDNA là các vật liệu di truyền mà sinh vật để lại trong không khí và nước, kể cả lúc chúng còn sống hay đã chết. Các nhà nghiên cứu có thể thu thập những vật liệu di truyền trôi nổi này để truy xuất thông tin di truyền của sinh vật theo một cơ chế không xâm lấn.

Rùa thải ra DNA vào môi trường qua nước tiểu, phân và tế bào da. Tuy nhiên, theo thời gian, DNA có thể bị phân hủy và phân tán trong vùng nước lớn. Đây là những thách thức mà các nhà khoa học phải đối mặt khi tìm kiếm rùa trong những môi trường có rất ít cá thể.

Phương pháp eDNA là một trong những cách hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất để phát hiện loài, so với các phương pháp truyền thống vừa tốn kém vừa khó phát hiện những loài cực hiếm. Tuy nhiên, phần lớn phương pháp eDNA cần chuyển mẫu tới phòng thí nghiệm đặc thù, phải mất nhiều thời gian mới thu được kết quả.

Trong khi đó, bộ xét nghiệm di động sử dụng công nghệ qPCR (phản ứng chuỗi polymerase định lượng) cho phép phát hiện DNA của loài mục tiêu theo thời gian thực tại thực địa. Người sử dụng không cần gửi mẫu tới phòng thí nghiệm chuyên môn để xét nghiệm.

Tác giả của bài báo cho biết dự án này chứng minh rằng chúng ta có thể sử dụng eDNA để phát hiện một loài cực kỳ hiếm trong một hồ nước rộng, đồng thời chứng minh rằng xét nghiệm eDNA có thể là công cụ bảo tồn giúp phát hiện những những loài hiếm nhất trong môi trường tự nhiên. Đây thực sự là bước đột phá đối với nghiên cứu bảo tồn.

Nhóm tác giả dự định tiếp tục sử dụng xét nghiệm eDNA di động trong quá trình tìm kiếm sự tồn tại của rùa mai mềm Swinhoe ở những hồ, khu bảo tồn và các vùng nước lớn khác chưa được khám phá và nghiên cứu. Nếu tìm được những cá thể khác, các nhà khoa học có thể tiến hành phối giống để thế hệ rùa tiếp theo ra đời, ngăn loài này tuyệt chủng.

Ngoài ra, phương pháp xét nghiệm mới này cũng có thể được điều chỉnh để sử dụng trong việc tìm kiếm các loài hiếm gặp và đang bị đe dọa khác.

www.khoahocphattrien.vn
Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Ông Trần Đông Phương An - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ