Cá voi lưng gù trên biển Na Uy. Ảnh : NVCC
Vào một đêm tháng 11/2024, Giáo sư Cathy Debier thuộc Khoa Kỹ sư Sinh học của UCLouvain đã có một trải nghiệm đáng nhớ trong đời. Trong một nhiệm vụ khoa học đặc biệt, bà cùng các đồng nghiệp của mình đã vượt qua vùng biển băng giá của Na Uy trên một chiếc thuyền zodiac nhỏ để chứng kiến một cảnh tượng thiên nhiên hùng vĩ.
"Đêm đó, chúng tôi được chứng kiến hàng chục con cá voi lưng gù và khoảng 50 con cá voi sát thủ tụ tập để ăn cá trích. Chúng ăn nhiều đến mức không thể gọi là săn mồi nữa, mà là một bữa tiệc khổng lồ. Những con cá voi liên tục di chuyển xung quanh chúng tôi để kiếm ăn. Chúng có thể dễ dàng lật nhào chiếc thuyền nhỏ của chúng tôi, khiến chúng tôi không khỏi lo lắng và nín thở nhiều lần. Tuy nhiên, chúng đã hành xử rất nhẹ nhàng và không hề có ý định làm chúng tôi bị ướt trong làn nước lạnh giá 4 độ C. Đó là một trải nghiệm thực sự ấn tượng", Giáo sư Debier chia sẻ.
Trong suốt 15 ngày, nhà khoa học người Bỉ cùng các đồng nghiệp – bao gồm Giáo sư Audun Rikardsen (Đại học Tromso, chuyên gia về lấy mẫu động vật có vú biển), Tiến sĩ sinh vật học Pierre Blévin, và các nhà nghiên cứu Guillaume Lambilotte, Maud Van Essche, Aurélien Warnant và Laura Pirard – đã nỗ lực thu thập càng nhiều mẫu da và mỡ dưới da từ cá voi sát thủ và cá voi lưng gù càng tốt. Mục tiêu của họ là mang những mẫu vật sống này trở lại phòng thí nghiệm để phân tích tác động của ô nhiễm đại dương và căng thẳng đối với sức khỏe của các loài động vật có vú biển này.
Để thu thập những mẫu vật quý giá này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật tiên tiến. Họ dùng một loại mũi tên đặc biệt có gắn phao, cho phép lấy những mảnh mô tế bào nhỏ mà không gây hại cho các con vật. Tuy nhiên, việc thu thập các mẫu vật này cũng gặp không ít khó khăn, khi họ phải nhanh chóng lấy chúng trong vòng chưa đầy 90 giây trước khi chúng bắt đầu phân hủy.
Mô sống của cá voi
"Tính đặc thù trong nghiên cứu của chúng tôi là phải mang được mô sống trở lại phòng thí nghiệm nếu muốn tìm hiểu tác động của ô nhiễm hóa chất và căng thẳng đối với sức khỏe của động vật có vú biển. Sau khi mũi tên được bắn đi, mẫu vật rơi xuống nước. Chúng tôi có khoảng một phút rưỡi để thu hồi mẫu. Sau khi lấy mẫu, nó được đặt trong môi trường nuôi cấy có chứa glucose và kháng sinh. Bằng cách này, các mô có thể tồn tại cho đến khi đến được phòng thí nghiệm. Khi đến phòng thí nghiệm, các mô được cắt thành từng lát. Các lát này sau đó được phơi nhiễm trong ống nghiệm với các chất ô nhiễm riêng lẻ hoặc hỗn hợp chất ô nhiễm hoặc với cortisol (hormone căng thẳng) để cho phép chúng tôi quan sát tác động của các loại căng thẳng khác nhau này đối với sinh học của mô mỡ", nhà khoa học giải thích.
Mỗi buổi lấy mẫu trên biển có thể kéo dài tới 9 tiếng. Sau khi kết thúc buổi lấy mẫu, các nhà khoa học sẽ rời khỏi chiếc thuyền zodiac nhỏ và di chuyển lên một con tàu lớn hơn, nơi họ nghỉ qua đêm. Sáng hôm sau, họ lại tiếp tục hành trình trên chiếc zodiac quen thuộc để bắt đầu một buổi lấy mẫu mới. Cứ như vậy, họ thực hiện công việc này liên tục trong suốt hai tuần.
Theo lời của Giáo sư Cathy Debier, việc nghiên cứu động vật có vú biển mang lại những hiểu biết vô giá cho các nhà khoa học quan tâm đến vấn đề ô nhiễm. Bà giải thích rằng, những loài vật càng ở vị trí cao trong chuỗi thức ăn, mức độ ô nhiễm bởi các chất độc hại càng lớn. Cá voi sát thủ, đứng đầu chuỗi thức ăn, là một ví dụ điển hình. Mô mỡ của chúng, theo bà Debier, giống như một "bể chứa" cuối cùng của hàng loạt chất ô nhiễm, từ những chất quen thuộc như PCB hay DDT (một loại thuốc trừ sâu đã bị cấm sử dụng từ lâu nhưng vẫn tồn tại trong môi trường), đến những chất ô nhiễm mới hơn như Pfas, ngày càng phổ biến trong các mô của những sinh vật này.
Tuy nhiên, bà Debier cũng thừa nhận rằng, dù đã biết động vật có vú biển bị ô nhiễm, nhưng tác động cụ thể của tình trạng này đối với sức khỏe của chúng vẫn còn là một ẩn số. Bà cho biết, bằng cách nuôi cấy những mảnh mô sống nhỏ của cá voi trong lồng ấp và cho chúng tiếp xúc trong ống nghiệm với các chất ô nhiễm, các nhà khoa học có thể từng bước thiết lập mối quan hệ nhân quả giữa việc tiếp xúc với các chất cụ thể và những thay đổi sinh học được quan sát trên mô.
Tác động lên não và hệ thống miễn dịch
Theo Giáo sư Cathy Debier, việc xác định tác động chính xác của các chất khác nhau lên động vật có vú biển đòi hỏi một quá trình nghiên cứu dài hơi và chuyên sâu. Tuy nhiên, bà cũng bày tỏ sự lạc quan về những kết quả đầy hứa hẹn mà nghiên cứu này có thể mang lại.
Bà Debier nhấn mạnh rằng mô mỡ không chỉ đơn thuần là một lớp cách nhiệt mà còn là một mô phức tạp, có khả năng tiết ra hormone và tương tác với nhiều cơ quan khác trong cơ thể, bao gồm não, hệ thống sinh sản và hệ thống miễn dịch. Bà dẫn chứng kết quả nghiên cứu trên voi biển, cho thấy rằng khi mô mỡ bị tổn thương, biểu hiện của hàng ngàn gen cũng có thể bị ảnh hưởng, đặc biệt là các gen liên quan đến chức năng kháng bệnh.
Nói cách khác, bà Debier và nhóm nghiên cứu của mình hy vọng thông qua việc nghiên cứu tác động của ô nhiễm lên mô mỡ, họ có thể hiểu rõ hơn về những ảnh hưởng sâu rộng của ô nhiễm môi trường đối với sức khỏe và khả năng sinh tồn của động vật có vú biển, từ đó góp phần vào việc bảo vệ các loài động vật này và hệ sinh thái biển nói chung.
Trong kết luận của mình, Giáo sư Cathy Debier bày tỏ hy vọng mô hình nghiên cứu của nhóm sẽ góp phần làm sáng tỏ tác động của ô nhiễm hóa chất, và rộng hơn là tình trạng ô nhiễm của đại dương, đối với sức khỏe của động vật có vú biển, những "nhân tố then chốt" trong hệ sinh thái biển. Bà cũng kỳ vọng rằng, bằng cách cung cấp những bằng chứng cụ thể về tác hại của các chất ô nhiễm, chính phủ các nước có thể xây dựng hoặc củng cố các chính sách môi trường nhằm giảm thiểu, thậm chí loại bỏ hoàn toàn các chất độc hại này.
Cuối cùng, Giáo sư Cathy Debier nhấn mạnh vai trò giáo dục của các nhà khoa học, bởi bà tin rằng, khi cộng đồng được trang bị đầy đủ thông tin, họ sẽ có ý thức hơn và dễ dàng áp dụng những hành vi thân thiện với môi trường hơn.
Nghiên cứu của Giáo sư Cathy Debier và cộng sự không chỉ là một nỗ lực khoa học đơn thuần, mà còn là một lời cảnh báo về tình trạng ô nhiễm đáng báo động của đại dương, và kêu gọi hành động mạnh mẽ hơn từ các chính phủ, các tổ chức, và mỗi cá nhân để bảo vệ môi trường sống quan trọng này.
.jpg)
