Chuột cao niên hơn người 25 lần theo tuổi sinh học

Chuột cao niên hơn người 25 lần theo tuổi sinh học

Cặp người chuột sinh ra từ thời xa xưa lắm. Lúc đầu con người nuôi chuột để ăn thịt, sau đó thuần dưỡng nó (từ thời cổ Hy Lạp) để biến nó thành một trợ thủ, có thể đi theo con người đến bất cứ nơi đâu, bất cứ khi nào. Trong các thành phố, miền đồng quê, đến mọi miền khí hậu (ngoại trừ vùng Cực), mọi độ cao (đến 4.500 mét). Trước sự sinh sôi như thế, khoa học đã chú ý đến con thú bé nhỏ này.

Dân số loại chuột trên trái đất hiện nhiều gần gấp đôi so với người. Độ cứng của răng chuột vượt độ cứng của thép nên chúng có thể gặm được cả thép lẫn bê tông. Chúng có thể nhảy tới độ cao 2m, dễ dàng bơi được vài kilomet (kỷ lục đã được ghi nhận là 29km), lặn giỏi và thậm chí còn đi được trên dây. Những đặc tính này đã được hoàn thiện trong suốt 50 triệu năm: theo tuổi sinh học, chuột “cao niên” gấp 25 lần so với con người.

Vũ khí của loài chuột

Mười năm trước đây, tại Nga, để đối phó với chuột, người ta đã phải xử lý 2.7 tỉ m2 diện tích sử dụng. Song số tiền cho công việc này ngày càng giảm sút và vào năm 2001 chỉ còn đủ để xứ lý gần 1 tỉ m2. Phần thắng trong cuộc chiến không chấm dứt này đang nghiêng về loài gặm nhấm. Theo số liệu thống kê, ở Mạc Tư Khoa, trong mỗi khoang cầu thang ở chung cư có không dưới 70 con chuột sinh sống.

Có vẻ như chúng ta sẽ quay về thời trung cổ, khi chuột là một tai họa khủng khiếp, cũng giống như dịch hạch do chính chuột lan truyền. Ví dụ vào năm 1347, chuột đã chiếm đóng toàn châu Âu. Điều đó xảy ra sau vụ động đất ở vùng biển Caspien khiến loài chuột chạy sang hướng tây để tránh sự thay đổi đột ngột của khí hậu. Ngay cả dòng sông Volga cũng không ngăn chặn được sự di chuyển của chúng. Những đàn chuột tàn phá hết các cánh đồng chúng gặp trên đường đi.

Người ta cố tiêu diệt chuột bằng nhiều biện pháp. Cuối cùng chuột trở thành nạn nhân của chính nạn dịch hạch nhưng hàng triệu người đã bị tử vong cùng với chúng. Cho đến nay sự càn quét khủng khiếp của loài chuột chưa lặp lại, nhưng chưa bao giờ người ta dám nói đến thắng lợi hoàn toàn của con người trước chuột vì chuột có khả năng sinh tồn và sinh sản rất cao.

Có thời chuột chỉ sống ở miền Đông Trung Quốc. Với sự phát triển của phương tiện trên biển, chúng đã có mặt trên khắp thế giới. Hiện tại chỉ có Nam cực và một số đảo ở Bắc cực là không có chuột sống. Không phải vì ở đó quá lạnh. Loài chuột xám có thể sinh sản ở nhiệt độ – 20 đ.ộ C. Đơn giản vì ở những vùng hoang mạc tuyết không có người sống, bởi vậy ở đó không có thức ăn.
Theo tính toán của các nhà khoa học, loài chuột hiện có khoảng hơn 10 tỉ con. Có nghĩa là trung bình mỗi người dân trên hành tinh chúng ta phải chịu đựng 2 con chuột. Ví dụ Roma (Ý) có gần 15 triệu con chuột sinh sống, ở New York (Mỹ) có hơn 12 triệu con. Kỷ lục thuộc về thủ đô Mexico với vài chục triệu con.Chuột đặc biệt thích sống ở thủ đô.Chúng dễ dàng thu xếp cuộc sống tại các thành phố lớn, nhờ quá trình sinh hoạt hàng ngày của con người và tồn tại song song với họ mà không xuất hiện thừa trước mắt họ. Nhưng vũ khí chủ yếu nhất của loài chuột là trí khôn ở mức cao.

Những thí nghiệm của nhà động vật học người Nga L. V. Krushinski cho thấy trong 82% trường hợp thí nghiệm, chuột hoàn thành tốt các bài tập thực nghiệm. Trong lĩnh vực này chúng vượt nhiều so với mèo chỉ đạt thành tích trong 52% trường hợp, gần với chó (85%), cá heo, voi và người vượn.
Thêm vào đó chúng có khứu giác rất tinh tế. Một số nhà khoa học ở California đã cho thấy rằng trong số các động vật đang ngủ được chiếu chùm tia Rơnghen, chỉ có chuột tỉnh dậy. Những thí nghiệm cho thấy rằng chúng cảm nhận được các tia bằng bộ phận não có nhiệm vụ điều khiển các cơ quan khứu giác. Nghĩa là đối với chuột bức xạ Rơnghen cũng có mùi.

Theo bác sĩ Nikolai Philatov (Nga), chuột có khả năng chịu được mức độ phóng xạ cao. Trong thí nghiệm, một con chuột được chiếu tia phóng xạ với cường độ 300R/giờ, sau đó nó đã bình tĩnh trở lại và đi được. Nếu bị chiếu như thế, con người sẽ chết do bỏng.

Trí thông minh của chuột được thể hiện trước hết trong việc tìm thức ăn. Người ta kể rằng chúng khéo léo ăn cắp trứng như thế nào. Một con quắp lấy trứng bằng chân trước còn con khác nắm lấy đuôi để kéo vào hang. Kỹ thuật tương tự cũng được sử dụng trong việc lấy cắp váng sữa chua: con chuột thả đuôi vào bình sữa chua, sau đó cho các con khác liếm. Song song đó, chúng vẫn tỏ ra rất thận trọng: không bao giờ tất cả cùng ăn nếu thấy có sự đáng nghi ngại. Con háu ăn và tò mò nhất thường là kẻ nếm thử. Nếu vì thức ăn mới mà con này không được khỏe, các con còn lại sẽ rút được kinh nghiệm thích hợp. Các con mẹ không cho bọn con tới mồi nguy hiểm. Chúng bị đẩy ra, bị tiếng rít của mẹ bắt nằm ẹp xuống. Sau đó tín hiệu nguy hiểm được truyền tới các con khác. Điều đó giải thích tại sao việc diệt chuột bằng bả tỏ ra ít hữu hiệu. Hơn nữa, con ăn phải bả nhất định sẽ tìm ra nước và bắt đầu uống rất nhiều, nhờ vậy nó tự giải độc cho cơ thể.
Những kẻ “nghiện” ma túy có râu

Khả năng suy tính của chuột khiến con người phải ngạc nhiên. Không phải ngẫu nhiên mà Bộ Quốc Phòng Mỹ đã nghĩ ra cách huấn luyện chuột cho chúng tìm ra ma túy và thuốc nổ. Nhà nghiên cứu James Otto ở Đại học Tổng hợp Baltimore và các đồng nghiệp đã huấn luyện chuột đứng lên bằng chân sau, khi chúng ngửi thấy mùi cocaine trong phòng thí nghiệm. Một cảm biến đặc biệt theo dõi chuyển động của chuột và truyền vào máy tính những tín hiệu về vị trí của chúng. Bí quyết là bộ phận định lượng thức ăn, được nối với bộ cảm biến cho phép tự động hóa quá trình huấn luyện. Bằng cách giấu ma túy trong thức ăn, các nhà nghiên cứu làm cho các con chuột tin rằng việc phát hiện ra “hàng lậu” sẽ được tưởng thưởng. Phương pháp huấn luyện này giống các thủ thuật quen biết của ông Durov. Lúc đầu mồi ăn được đưa xuống từ phía trên, buộc con vật phải đứng lên 2 chân sau. Sau 3 tuần huấn luyện, mùi cocaine buộc chuột làm việc tương tự. Việc dùng chuột để tìm ra ma túy đơn giản hơn dùng chó; theo bản năng, chuột thường xuyên ngửi quanh chỗ của mình và nhờ kích thước nhỏ, chúng có thể bò vào những nơi chật hẹp nhất.

Ở Mỹ hiện đang có một đợt bùng nổ thí nghiệm với chuột. Tại New York, một nhóm nhà khoa học đã tạo ra chuột được điều khiển từ xa. Với sự hỗ trợ của các điện cực gắn vào não chuột, hành động của chuột cyborg (cơ thể ghép với kỹ thuật điều khiển học) có thể được lập trình trong khoảng cách đến 500m. Kết quả này đã được công bố năm nay trong tạp chí khoa học có uy tín Nature. Thực chất, 5 con chuột mà đại diện của Trường Đại học Tổng hợp Drecksel đang thí nghiệm không thể gọi là robot. chúng có khả năng thực hiện các mệnh lệnh nhưng chỉ sau khi đã được huấn luyện đặc biệt. Cụ thể, các nhà khoa học đã cấy 3 điện cực mảnh bằng sợi tóc vào não của mỗi con chuột. Một điện cực gắn với trung tâm thỏa mãn. Hai điện cực khác dẫn đến các vùng của não, chịu trách nhiệm phản ứng trước các tín hiệu của phần râu phải và trái: chính nhờ các sợi râu này, con vật định hướng được trong không gian. Các điện cực được nối với may thu phát vô tuyến treo trên vòng cổ chuột. Tổ hợp thiết bị được bổ sung thêm một camera nhỏ.

Các thử nghiệm được tiến hành trong mê cung. Các nhà khoa học kích thích các điện cực thực hiện chức năng của râu; khi con chuột quay sang hướng cần thiết, họ lại truyền tín hiệu vào trung tâm thỏa mãn. Tuyến đi của chuột được điểu khiển bằng máy tính xách tay nằm cách mê cung 500m. Dưới sự điều khiển của các nhà nghiên cứu, các con chuột chạy dọc ống hẹp hay trên các sàn treo, trèo lên cây hay nhảy từ trên cao xuống. Người ta thấy rằng có thể buộc chuột chui ra khoảng không gian thoáng rộng, được chiếu sáng tốt – điều mà thông thường chuột không làm. Các nhà nghiên cứu cho rằng trong tương lai, các con chuột như vậy sẽ thực hiện nhiệm vụ cứu hộ khi xảy ra các thảm họa. Ví dụ, các con chuột điều khiển được có thể phát hiện ra những nạn nhân bị động đất một cách hiệu quả hơn nhiều so với chó, cũng như có thể tìm ra mìn và tiến hành trinh thám trên lãnh thổ đối phương. Bộ Quốc Phòng Mỹ rất quan tâm đến những ứng dụng như vậy, nên đã tài trợ cho dự án nghiên cứu này.

Gần đây, ý tưởng tìm lợi ích từ chuột cũng được xem xét ở Nga. Có điều người ta không quan tâm đến trí khôn của động vật này mà tính tới sự háu ăn của chúng. Một nhà sáng chế đưa ra phương pháp mang tính cách mạng để giải quyết vấn đề chất thải trong trại nuôi chuột. Chúng sẽ ăn hết các chất thải hữu cơ, còn các chất dẻo, cao su, da… bị chúng nhai nát. Khi các con chuột được nuôi bằng cách như vậy không tiếp tục tăng trọng, chúng sẽ được cho ngủ và nghiền nhỏ. Tiếp theo, chuột nghiền nhỏ được sử dụng làm thức ăn nuôi ấu trùng ruồi, từ đó sinh ra mùn. Sản phẩm cuối cùng của nhà máy giải quyếtù chất thải là đất có chất lượng tốt. Theo tính toán của nhà sáng chế, chất thải hàng ngày từ một người sẽ được khoảng chục con chuột giải quyết hết trong vòng 24 giờ. Nhưng ý tưởng này không được chính quyền các thành phố ở Nga ủng hộ vì có ý kiến cho rằng để tồn tại 10 con chuột trên mỗi đầu người là quá nguy hiểm.
Máy lừa chuột của các chuyên gia hàng không – vũ trụ

Các chuyên gia của hãng hàng không vũ trụ Nga đã thiết kế ra một thiết bị bảo vệ – đánh lạc hướng tự động đặc biệt, trông giống như một chiếc hộp nhỏ. Chỉ cần một con chuột chạm vào hộp này thì trung tâm hoảng loạn của nó sẽ bị kích thích, tín hiệu báo động lập tức được truyền cho cả đàn. Kết quả là tất cả chúng tìm cách rời khỏi khu vực và không dám trở lại nữa. Thiết bị này được đặt trong điện Kremli. Trung tâm vệ sinh – phòng dịch Mạc Tư Khoa cho biết thiết bị xuất hiện sau khi có lần chuột đã gặm hỏng găng tay của Tổng thống Yeltsin để lại trong phòng làm việc. Sau đó chúng còn làm hư hại các văn bản nhà nước quan trọng. Với đa số dân chúng Nga, khi bị chuột quấy nhiễu, họ chỉ có một cách duy nhất là gọi điện đến trạm khử trùng, nhưng số tiền chi cho mục đích này quá ít. Kết quả là các đợt bệnh do chuột lan truyền ngày càng hay bùng phát. Còn thiết bị kỳ diệu nói trên có khắc phục được tình hình không? Các chuyên gia hàng không – vũ trụ Nga tin rằng nó đủ khả năng làm điều đó, nhưng vấn đề khó khăn cũng lại là tiền. Để trang bị hệ thống bảo vệ – đánh lạc hướng tự động cho một khoang cầu thang nhà chung cư cần 30.000 rúp (gần 1.000 đô la). Thêm vào đó, nếu cùng một lúc đuổi được hết chuột ra khỏi nhà, chuột sẽ đầy ngoài đường. Thực ra, về nguyên tắc, khi đó có thể tiêu diệt được chuột: tuổi thọ của chuột không hơn 2 năm; trong điều kiện khó khăn; không có thức ăn và nơi trú ngụ, chúng sẽ không sinh sôi.
Vật thí nghiệm lý tưởng

Từ thế kỷ 18, nó đã quyến rũ được người Nhật và người Trung Hoa – họ không do dự nuôi chúng tùy theo màu lông. Tuy nhiên, khi ngành di truyền học có những bước đi đầu tiên thì chuột được coi như một vật mẫu khoa học. Năm 1902, nhà sinh học Pháp Lucien Quénot trình bày với Viện Hàn Lâm Khoa Học một nghiên cứu về các định luật Mendel và tính di truyền của sự nhiễm sắc tố ở chuột. Từ đó, khi cần thí nghiệm, con người phải nhờ đến chuột.

“Trong một thế kỷ quan sát, chuột là con thú mà các nhà sinh học hiểu biết nhiều nhất”, Lachapelle, nhà nghiên cứu người Pháp ở Inserm, giải thích: Với thân hình nhỏ bé (giá nuôi giới hạn), khả năng sinh sảnh nhanh (21 ngày mang thai) và tương đồng với con người về sinh lý và di truyền (90% các gene người giống chuột), chuột trở thành vật thí nghiệm tuyệt vời.

Nhưng, ngay trước khi khám phá ADN, giới khoa học chú tâm sắp xếp chuột theo đặc tính tự nhiên riêng của chúng (sợ sệt, mắc bệnh tim, v.v…). Chúng được giao phối cho đến khi có được các mẫu đặc biệt tùy theo các bệnh lý như ung thư hay bệnh hư khớp. Con đường khác là cho giao phối từ cùng một lứa để cho ra đời các dòng di truyền “thuần khiết”. Sau vài chục thế hệ, những con chuột sinh ra hầu như giống nhau.

Được phát triển rộng trong nửa đầu thế kỷ 20, hai phương pháp này nhanh chóng bộc lộ những giới hạn: kết quả của những quan sát đơn giản, sự chọn lọc và quan hệ dòng máu dẫn đến những đột biến bất thường dù sao cũng không cho phép hiểu được tiến trình các bệnh. Nhiều nhất là đưa ra được vai trò của gene này hay gene kia, nhưng người ta không thể xác định được gene đó.

Từ đó, với sự chào đời của chuột chuyển gene, ngành di truyền học đã làm nên cuộc cách mạng. Cũng như các cây cỏ cùng tên, chúng mang trong di sản gene lạ. Kỹ thuật chuyển gene đầu tiên xuất hiện vào năm 1982: Một gene (sản xuất hormon tăng trưởng) của chuột được tiêm vào trong các trứng đã thụ tinh, sau khi được cấy lại vào dạ con một con chuột cái, đã cho ra đời những con chuột to lớn. Từ đó, người ta có thể có được những con vật mang các đặc tính mới hay phát triển một sức đối kháng tương đối mạnh đối với một số bệnh. Ngày nay, phương pháp bổ sung này đã được phổ biến rộng rãi và áp dụng sang các loài khác.

Nhờ nó, người ta có được những con heo chuyển gene có thịt jambon chất lượng hơn, hay những con bò có khả năng sản xuất lactoferrine, một thành phần quan trọng của sữa người không thể tổng hợp được bằng con đường hóa học.

Tuy nhiên, phương pháp bổ sung này vẫn còn bấp bênh – khoa học không biết con số gene thu được, và nhất là địa điểm sáp nhập của chúng trong cơ thể. Do đó, người ta không còn đưa một gene vào trong nhân một trứng chuột, nhưng chỉ đơn giản là thay thế nó. Hoặc là thay thế một gene suy yếu bằng gene hoạt động (lúc đó người ta gọi là chuột knock-in), hoặc là ngược lại, bằng cách đổi một gene hoạt động bằng một gene đã biến đổi hay không hoạt động (chuột knock-out). Như thế, hiệu quả của gene được hủy bỏ. Thao tác tương tự được thực hiện vào cuối thập niên 1980 nhờ sự cải thiện kỹ thuật các tế bào phôi cho phép nhân nhiều lên các tế bào này cho đủ số và tùy ý biến đổi chúng về mặt di truyền.