Ứng phó với rận biển trong khi đối mặt với biến đổi khí hậu

Theo nghiên cứu mới của Nofima, con của cá hồi đã được nhân giống để có khả năng kháng lại rận biển cao hơn có thể không có khả năng chống chịu như vậy ở vùng nước ấm hơn.

Phân tích di truyền học cho thấy rằng cả sự phát triển và số lượng chấy rận đều không phải là những đặc điểm riêng lẻ mà nó thay đổi theo nhiệt độ nước. Các nhà khoa học cũng nghi ngờ rằng một số hợp chất trong chất nhầy của cá hồi thu hút chấy rận. Ảnh: Terje Aamodt, Nofima

Nhà khoa học Celeste Jacq của Nofima cho biết: “Cùng với quá trình biến đổi khí hậu và các đợt nắng nóng thường xuyên hơn trên đại dương, tôi nghĩ đây là thông tin hữu ích dành cho các công ty nhân giống."

Các đặc điểm riêng của cả cá hồi và rận biển có thể xác định liệu rận biển có bám vào và kiếm ăn trên cơ thể cá hồi hay không. Thực tế là khả năng chống lại rận biển được di truyền ở cá hồi, nhưng dự án FutureFish hiện đang tìm cách tăng cường sức khỏe cho cá hồi và cá vây tròn khi đối mặt với biến đổi khí hậu.

Sự phát triển và hoạt động của chấy rận phụ thuộc vào nhiệt độ

Những cuộc thử nghiệm đầu tiên trong dự án này được tiến hành vào mùa đông năm 2017, thời điểm khi 50 họ cá hồi từ Mowi được phân bổ trên khắp các bể khác nhau tại Trạm Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản ở Tromsø. Lúc bắt đầu thử nghiệm, cá hồi nặng 100 gram và được nuôi trong nước biển có nhiệt độ là 5, 10 và 17°C. Một vài tuần sau khi thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã thêm những con rận biển non vào bể và đo mức độ tác động của chúng lên cá hồi. Họ đếm số lượng rận biển, lấy mẫu chất nhầy và da và đo kích thước của con cá. Họ đã phân tích DNA của 45,000 đặc điểm di truyền và kiểm tra mối quan hệ giữa lượng chấy rận và sự phát triển của cá hồi ở các nhiệt độ khác nhau.

Bảng phân tích di truyền học cho thấy rằng cả sự phát triển và số lượng chấy rận đều không phải là những đặc điểm riêng lẻ, mà chúng thay đổi theo nhiệt độ nước. Chỉ có duy nhất mối tương quan di truyền học từ yếu đến trung bình giữa tốc độ tăng trưởng của cá hồi trong nước biển ở nhiệt độ 5°C và 17°C.

Jacq nói: “Tin tốt là có thể lai tạo để giảm độ nhạy cảm với nhiệt độ nhằm đảm bảo cá hồi được tăng trưởng và có khả năng chống lại rận biển ngay cả trong điều kiện nhiệt độ dao động.”

Dự án đã có một số kết quả thú vị cho thấy tại sao các đặc điểm khác nhau của cá hồi có liên quan đến khả năng chống rận biển ở cả nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp.

Mùi của cá hồi và sự xâm nhập của chấy rận có mối tương quan

Các nhà khoa học John-Erik Haugen và Gareth Difford của Nofima đã kết hợp kiến thức của họ về các hợp chất tạo mùi thơm và di truyền học và đã tìm thấy một số hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong chất nhầy trên da cá hồi mà dường như đây là hợp chất thu hút rận biển.

Difford cho biết: “Chúng tôi cũng đã phát hiện ra rằng các họ cá hồi có khả năng chống lại chấy rận tạo ra ít hợp chất này hơn và ngược lại."

Trong một dự án mới do Quỹ Nghiên cứu Hải sản Na Uy tài trợ, các nhà khoa học hiện có kế hoạch nghiên cứu thêm điều này bằng cách sử dụng các biến thể không phụ thuộc vào loài để cải thiện sức đề kháng chống lại rận biển.

Các nhà nghiên cứu về sức khỏe cá cũng đã phát hiện ra sự khác biệt trong cấu trúc da của cá hồi. Lớp chắn ngoài cùng của da, biểu bì thì mỏng hơn ở cá được nuôi ở nhiệt độ 17°C và có các tế bào của màng nhầy nhỏ hơn rõ rệt. Các kết quả tổng hợp có thể chỉ ra rằng lớp bảo vệ của da cá yếu đi theo thời gian khi cá sống ở vùng nước ấm hơn. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy sự khác biệt về mặt hóa học trong chất nhầy giữa cá từ bể có nhiệt độ cao và cá từ bể có nhiệt độ thấp.

Việc các đặc tính của màng nhầy này ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe của cá sẽ được nghiên cứu thêm.

Nhân giống cá vây tròn để ăn nhiều chấy rận hơn

Cuối cùng, các nhà khoa học đã sử dụng thông tin hệ gen để kiểm tra tính di truyền của khả năng ăn rận biển ở cá vây tròn. Tuy hệ số di truyền học của đặc điểm này thấp nhưng chúng có sự khác biệt đáng kể giữa các họ cá. Điều này có nghĩa là có thể sử dụng chọn lọc di truyền học để tăng khả năng ăn thịt chấy rận thông qua các chương trình nhân giống, có thể làm giảm sự phụ thuộc vào cá dọn vệ sinh được đánh bắt tự nhiên và các chất làm sạch hóa học.