Vùng biển Alaska hỗ trợ một trong những ngành đánh bắt cá hồi quan trọng nhất thế giới, được duy trì bởi các chuỗi thức ăn biển phức tạp. Các nhà khoa học rất muốn hiểu cách các hệ thống này đang thay đổi khi khí hậu biến đổi. Thách thức là rất khó tìm được các mẫu vật đáng tin cậy từ nhiều thập kỷ trước.

Ảnh chụp một con giun Anisakid - khoanh tròn màu đỏ - trong một hộp cá hồi phi lê đóng hộp. Nguồn ảnh: Natalie Mastick/Đại học Washington

"Chúng ta thực sự phải mở rộng tầm nhìn và sáng tạo hơn về những gì có thể đóng vai trò là nguồn dữ liệu sinh thái", Natalie Mastick, hiện là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Peabody thuộc Đại học Yale, cho biết.

Các nhà khoa học tìm đến một nguồn nguyên liệu bất thường: Cá hồi có tuổi đời hàng chục năm.

Trong quá trình làm luận án tiến sĩ tại Đại học Washington ở Seattle, Mastick đã áp dụng một phương pháp không theo lối mòn. Thay vì dựa vào các mẫu vật hiện đại, bà đã nghiên cứu những hộp cá hồi cũ.

Những hộp thiếc này chứa các miếng phi lê từ bốn loài cá được thu thập trong suốt 42 năm ở Vịnh Alaska và Vịnh Bristol. Mastick và nhóm của bà đã mở 178 hộp và cẩn thận mổ xẻ những con cá được bảo quản, đếm số lượng giun ký sinh nhỏ xíu được gọi là anisakid bám trong thịt cá.

Mặc dù những ký sinh trùng này đã bị tiêu diệt trong quá trình đóng hộp và sẽ không gây hại cho người tiêu dùng, nhưng chúng lại chứa đựng những thông tin khoa học quý giá.

Vì sao "sâu sushi" có thể là dấu hiệu của một hệ sinh thái khỏe mạnh?

Thoạt nhìn, việc tìm thấy giun trong cá có vẻ đáng báo động. Nhưng các nhà khoa học cho biết điều ngược lại mới đúng.

"Mọi người thường cho rằng việc phát hiện giun trong cá hồi là dấu hiệu cho thấy có vấn đề", Chelsea Wood, phó giáo sư khoa học thủy sinh và nghề cá tại Đại học Washington, cho biết. "Nhưng vòng đời của giun Anisakid tích hợp nhiều thành phần của chuỗi thức ăn. Tôi xem sự hiện diện của chúng như một tín hiệu cho thấy cá trên đĩa của bạn đến từ một hệ sinh thái khỏe mạnh."

Vì những loài ký sinh này phụ thuộc vào nhiều loài khác để tồn tại, sự hiện diện của chúng có thể phản ánh sức mạnh tổng thể của hệ sinh thái biển.

Mức độ ký sinh trùng gia tăng hé lộ xu hướng dài hạn của đại dương.

Kết quả nghiên cứu của nhóm, được công bố trên tạp chí Ecology & Evolution, cho thấy mức độ ký sinh trùng Anisakid tăng lên ở cá hồi chum và cá hồi hồng trong khoảng thời gian từ năm 1979 đến năm 2021. Trong khi đó, ở cá hồi coho và cá hồi sockeye, mức độ ký sinh trùng vẫn ổn định.

"Ký sinh trùng Anisakid có vòng đời phức tạp, đòi hỏi nhiều loại vật chủ khác nhau," Mastick, tác giả chính của bài báo, cho biết. "Việc số lượng của chúng tăng lên theo thời gian, như chúng ta đã thấy với cá hồi hồng và cá hồi chum, cho thấy những ký sinh trùng này đã tìm được tất cả các vật chủ phù hợp và sinh sản. Điều đó có thể cho thấy một hệ sinh thái ổn định hoặc đang phục hồi, với đủ số lượng vật chủ phù hợp cho ký sinh trùng Anisakid."

Cách ký sinh trùng theo dõi toàn bộ chuỗi thức ăn biển

Ký sinh trùng Anisakid bắt đầu cuộc sống như những sinh vật trôi nổi tự do trong đại dương. Chúng xâm nhập vào chuỗi thức ăn khi các sinh vật nhỏ như nhuyễn thể ăn chúng. Khi các loài săn mồi ăn những động vật bị nhiễm bệnh, ký sinh trùng sẽ di chuyển lên các vị trí cao hơn trong chuỗi thức ăn.

Ví dụ, nhuyễn thể có thể bị cá nhỏ ăn, sau đó cá nhỏ lại bị cá lớn hơn như cá hồi ăn. Cuối cùng, các ký sinh trùng này sẽ tấn công các động vật có vú sống ở biển, nơi chúng sinh sản. Trứng của chúng được thải trở lại đại dương, bắt đầu lại chu kỳ.

"Nếu không có vật chủ - ví dụ như động vật có vú biển - giun Anisakid không thể hoàn thành vòng đời của chúng và số lượng sẽ giảm", Wood, tác giả chính của bài báo, cho biết.

Những ký sinh trùng này có nguy hiểm cho con người không?

Con người không phải là một phần của vòng đời giun Anisakid. Ăn cá được nấu chín kỹ tiềm ẩn rất ít rủi ro vì giun đã chết.

Tuy nhiên, giun Anisakis, còn được gọi là "giun sushi" hoặc "ký sinh trùng sushi", có thể gây bệnh nếu ăn phải khi còn sống trong hải sản sống hoặc chưa chín kỹ. Các triệu chứng có thể giống như ngộ độc thực phẩm hoặc, trong trường hợp hiếm gặp, một bệnh gọi là nhiễm giun Anisakis.

Các mẫu cá hồi này đến từ đâu?

Cá hồi đóng hộp được sử dụng trong nghiên cứu đến từ Hiệp hội Sản phẩm Hải sản, một nhóm thương mại có trụ sở tại Seattle. Tổ chức này đã bảo quản những hộp cá hồi này trong nhiều năm để kiểm soát chất lượng nhưng cuối cùng không còn cần đến chúng nữa.

Mastick và đồng tác giả Rachel Welicky, trợ lý giáo sư tại Đại học Neumann ở Pennsylvania, đã thử nghiệm các kỹ thuật khác nhau để phân tích các mẫu. Những con giun, dài khoảng một centimet (0,4 inch), thường cuộn tròn bên trong thớ cơ cá. Bằng cách nhẹ nhàng tách các miếng phi lê bằng kẹp và sử dụng kính hiển vi soi mẫu, nhóm nghiên cứu đã có thể đếm chúng một cách chính xác.

Tại sao số lượng ký sinh trùng lại gia tăng?

Có một số lời giải thích khả thi cho sự gia tăng số lượng giun Anisakid ở một số loài cá hồi.

Một yếu tố quan trọng có thể là Đạo luật Bảo vệ Động vật có vú biển năm 1972, đã giúp phục hồi quần thể hải cẩu, sư tử biển, cá voi sát thủ và các động vật có vú biển khác sau nhiều năm suy giảm.

"Anisakid chỉ có thể sinh sản trong ruột của động vật có vú sống ở biển, vì vậy đây có thể là dấu hiệu cho thấy, trong suốt thời gian nghiên cứu của chúng tôi - từ năm 1979 đến năm 2021 - số lượng Anisakid đang tăng lên do có nhiều cơ hội sinh sản hơn", Mastick cho biết.

Các yếu tố góp phần khác có thể bao gồm nhiệt độ đại dương ấm lên hoặc những cải thiện về môi trường liên quan đến Đạo luật Nước sạch.

Vì sao một số loài cá hồi không có sự thay đổi?

Mức độ ký sinh trùng ổn định được quan sát thấy ở cá hồi coho và cá hồi sockeye khó giải thích hơn.

Có rất nhiều loài giun Anisakis khác nhau, mỗi loài lại phụ thuộc vào sự kết hợp các vật chủ khác nhau. Mặc dù quá trình đóng hộp bảo quản được cấu trúc bên ngoài của giun, nhưng nó lại phá hủy các đặc điểm bên trong mà các nhà khoa học cần để xác định từng loài cụ thể.

Một cách tiếp cận mới để nghiên cứu quá khứ của đại dương

Các nhà nghiên cứu tin rằng phương pháp này có thể được áp dụng cho các loại hải sản lưu trữ khác, chẳng hạn như cá mòi đóng hộp, mở ra một cách thức mới để khám phá các hệ sinh thái lịch sử.

Họ cũng hy vọng công trình nghiên cứu của mình sẽ khuyến khích các nhà khoa học suy nghĩ sáng tạo hơn về các nguồn dữ liệu chưa được khai thác.

"Nghiên cứu này ra đời vì mọi người biết đến nghiên cứu của chúng tôi qua lời truyền miệng," Wood nói. "Chúng ta chỉ có thể hiểu rõ hơn về hệ sinh thái trong quá khứ bằng cách xây dựng mạng lưới quan hệ và tạo ra các mối liên hệ để khám phá những nguồn dữ liệu lịch sử chưa được khai thác."

Nguồn tài trợ và các nhà đóng góp

Nghiên cứu này có sự tham gia của sinh viên đại học UW Aspen Katla, cùng với Bruce Odegaard và Virginia Ng từ Hiệp hội Sản phẩm Hải sản. Nguồn tài trợ được cung cấp bởi Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ, Quỹ Alfred P. Sloan, Quỹ Nghiên cứu Washington và Đại học Washington.