Nam Cực giống như 1 "tủ đông" khổng lồ, cá sống ở đây bị chậm lớn

Nghiên cứu trên được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Đại học Plymouth và Cơ quan Khảo sát Nam Cực của Anh, tập trung chủ yếu vào 2 loài: cá sọc dưa ở Nam Cực (Harpagifer antarcticus) và cá nhám gai (Lipophyrs pholis), còn được gọi là cá đuối. Cá ở Nam cực tiêu thụ thức ăn ít hơn khoảng 20% so với các loài sống ở vùng nước ôn đới, tăng trưởng với tốc độ chỉ bằng 1 nửa so với những loài cá ở vùng khác, ngay cả khi hai loài tương tự về mặt sinh thái được giữ ở cùng nhiệt độ nước.

Những phát hiện mới này cho thấy, cá sống ở nhiệt độ nước băng ở Nam Cực đã làm tăng đáng kể lượng tế bào được sử dụng để tạo ra protein - nhưng vẫn không thể tạo ra protein với tốc độ như các loài nước ấm hơn - trong khi tỷ lệ phân hủy protein của cá vùng cực và ôn đới là rất giống nhau. Điều này cũng có nghĩa là ở những loài cá Nam Cực, khả năng chuyển đổi protein mới thành phát triển thể chất đã giảm đáng kể.

Các nhà nghiên cứu cho biết rằng, có vẻ sự đánh đổi của quá trình tiến hóa để tồn tại trong nhiệt độ nước ở đầu cực đã làm làm chậm tốc độ phát triển, so với các loài ở vùng nước ấm hơn. 

Đây là nghiên cứu đầu tiên đánh giá cách cá Nam Cực tạo ra và lưu trữ protein khi tăng trưởng so với cá ở vùng biển ôn đới. Nó cũng là một trong những nghiên cứu dạng so sánh nổi bật nhất về sự chuyển hóa protein, tăng trưởng và tiêu thụ thức ăn ở cá trên một loạt các nhiệt độ môi trường sống phù hợp về mặt sinh học.

1 con cá sọc dưa ở Nam Cực (ảnh: El Mostrador)

Tiến sĩ Keiron Fraser, Giảng viên Bảo tồn Biển tại Đại học Plymouth và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Cá ở Nam Cực bị hạn chế nhiệt rất cao, không thể sống lâu dài ở nhiệt độ cao hơn nhiều so với nhiệt độ mà chúng hiện đang sinh sống. Trong khi đó, những loài sống ở vùng ôn đới có khả năng chịu đựng nhiều dạng nhiệt độ hơn, vì chúng thường sống ở các phạm vi vĩ độ rộng. Dữ liệu của chúng tôi cũng cho thấy y tốc độ tăng trưởng và chuyển hóa protein ở các loài ở Nam Cực thấp hơn đáng kể so với các loài ôn đới, ngay cả khi được giữ ở cùng nhiệt độ nước. Khi nhiệt độ nước ở biển tăng lên cùng với sự nóng lên toàn cầu, đó cũng là dấu hiệu nhắc nhở kịp thời về sự khác biệt giữa các loài đã tiến hóa để sống ở những nhiệt độ khác nhau. Vì vậy, nếu các loài cá ở Nam Cực ngày càng phải tiếp xúc lâu hơn với nhiệt độ cao, chắc chắn sự tồn tại và phát triển của chúng sẽ bị ảnh hưởng."

Giáo sư Lloyd Peck, nhà sinh lý học hàng đầu về sự thích nghi của động vật trong môi trường khắc nghiệt từ Cơ quan Khảo sát Nam Cực của Anh bổ sung "Chúng tôi nhận thấy có sự đa dạng sinh học cao bất ngờ dưới đáy biển ở Nam Cực, với ước tính khoảng 20.000 loài sống ở đó. Cho đến nay, tất cả những loài được nghiên cứu đều đang  gặp vấn đề lớn trong việc tạo ra protein và có vẻ như đây là một hạn chế phổ biến đối với sự sống ở nhiệt độ thấp. Có rất nhiều cách thích nghi độc đáo khác nhau ở các loài sinh vật biển ở Nam Cực, chẳng hạn như 16 loài cá là động vật duy nhất có xương sống không có hồng cầu hoặc huyết sắc tố để mang oxy đi khắp cơ thể, hay loài nhện biển khổng lồ nặng gấp hàng nghìn lần lớn nhất ở đới ôn hòa. Cũng như các vấn đề về việc tạo ra protein, nhiều sự thích nghi khác này có thể giúp cuộc sống dễ dàng hơn trong môi trường có nhiệt độ thấp liên tục."