Khi mặt trời lặn tại những khu rừng phía bắc Brazzaville (thủ đô Cộng hòa Congo), bầu trời bắt đầu vang lên những tiếng kêu đặc trưng. Hàng nghìn con dơi ăn quả đầu búa rời khỏi nơi trú ẩn để tìm bạn tình, phát ra âm thanh bằng chiếc mõm lớn hình hộp khiến chúng có vẻ ngoài khá giống một con nai sừng tấm có cánh.
Các nhà khoa học thu thập mẫu ADN của dơi để làm dữ liệu cho nghiên cứu. (Ảnh: WCSC)
Dọc theo sông Congo, các nhà khoa học đã dành nhiều năm thu thập mẫu ADN và mô của những con dơi này. Công việc thường được tiến hành xuyên đêm, trong những bộ đồ bảo hộ kín giống trang phục của phi hành gia.
Những mẫu vật đó hiện nằm trong số hàng nghìn mẫu dơi được thu thập từ nhiều nơi trên thế giới, góp phần tạo nên một trong những cơ sở dữ liệu lớn nhất từng được sử dụng để nghiên cứu lịch sử tiến hóa của nhóm động vật có vú đặc biệt này.
Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, hơn 130 nhà khoa học quốc tế đã kết hợp dữ liệu bộ gen của dơi còn sống với các hóa thạch cổ đại để xây dựng lại cây phả hệ của loài dơi.
Kết quả cho thấy, dơi có khả năng đã xuất hiện ở châu Âu khoảng 65 triệu năm trước. Điều này trái ngược với những giả thuyết trước đây cho rằng nguồn gốc của chúng có thể nằm ở châu Phi, châu Á hoặc Bắc Mỹ. Phát hiện này không chỉ làm thay đổi hiểu biết về lịch sử tiến hóa của dơi mà còn mở ra hướng nghiên cứu về khả năng chống bệnh, lão hóa và ung thư ở người.
Từ châu Âu, tổ tiên của dơi hiện đại dường như đã di cư sang châu Phi, sau đó tiếp tục mở rộng phạm vi tới châu Á, châu Mỹ và Australia.
Nghiên cứu cũng đưa ra một kết luận đáng chú ý khác: khả năng định vị bằng tiếng vang có thể đã xuất hiện rất sớm trong lịch sử tiến hóa của dơi, gần với thời điểm khả năng bay hình thành.
"Trên thang điểm từ tuyệt vời đến tuyệt vời, loài dơi thực sự siêu tuyệt vời", Sarah Olson, một trong những tác giả nghiên cứu và giám đốc nghiên cứu sức khỏe tại Hiệp hội Bảo tồn Động vật hoang dã, nhận xét. Theo bà, việc giải quyết được một phần trong bức tranh tiến hóa của dơi sẽ giúp các nhà khoa học tiếp tục tìm kiếm và bổ sung những mảnh ghép còn thiếu.
Cây phả hệ của dơi được tái dựng từ hàng nghìn mẫu vật
Nghiên cứu này là một phần của Bat1K, dự án quốc tế được khởi động từ năm 2017 với mục tiêu giải trình tự bộ gen của toàn bộ khoảng 1.500 loài dơi còn sống.
Dơi trắng Honduras. (Ảnh: DW)
Dơi là nhóm động vật có vú đa dạng thứ hai trên Trái Đất, chiếm khoảng 1/5 tổng số loài động vật có vú. Bộ gen chứa toàn bộ thông tin di truyền cần thiết để một sinh vật hình thành, phát triển và duy trì sự sống.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học phân tích 103 bộ gen đại diện cho 21 họ dơi, đồng thời đối chiếu với 44 hóa thạch dơi được phát hiện ở nhiều nơi trên thế giới. Phần lớn hóa thạch được sử dụng là răng, những bộ phận có khả năng bảo tồn lâu dài và cung cấp các dấu hiệu quan trọng về đặc điểm của những loài dơi cổ đại.
Việc kết hợp dữ liệu di truyền với hóa thạch cho phép các nhà nghiên cứu xây dựng lại mối quan hệ giữa những nhánh khác nhau trên cây tiến hóa của dơi, đồng thời xác định thời điểm và hướng di chuyển của các nhóm dơi cổ đại.
Những kết quả này không chỉ giúp giải đáp câu hỏi dơi xuất hiện ở đâu và tiến hóa như thế nào mà còn cung cấp nền tảng để tìm hiểu vì sao chúng sở hữu một số đặc điểm sinh học đặc biệt.
Vì sao dơi có khả năng chống lại nhiều loại virus?
Một trong những lý do khiến các nhà khoa học đặc biệt quan tâm đến bộ gen dơi là khả năng sống chung với nhiều loại virus mà không phát triển bệnh nghiêm trọng.
Dơi thường được xác định là vật chủ của các virus có khả năng truyền từ động vật sang người, trong đó có Ebola, Nipah và Marburg. Tuy nhiên, bản thân dơi thường không chịu những tổn thương nghiêm trọng như con người khi nhiễm các loại virus này.
"Làm sao chúng có thể sống chung với những loại virus này, trong khi khi chúng xâm nhập vào cơ thể chúng ta, chúng lại gây ra nhiều tổn thương đến vậy?", Olson đặt câu hỏi.
Một nghiên cứu công bố năm 2025 dựa trên dữ liệu từ dự án Bat1K cho thấy, tổ tiên của dơi có thể đã phát triển những thích nghi mạnh mẽ liên quan đến hệ miễn dịch ngay từ giai đoạn đầu của quá trình tiến hóa.
Ariadna Morales, nhà sinh học tiến hóa tham gia cả hai nghiên cứu, cho biết các nhà khoa học lần đầu tiên có bằng chứng cho thấy những đặc điểm liên quan đến khả năng dung nạp virus và chống bệnh có thể đã tiến hóa cùng thời điểm với chính nhóm dơi.
Điều này khiến bộ gen của dơi trở thành nguồn dữ liệu đặc biệt giá trị đối với nghiên cứu y sinh.
Dơi không chỉ có khả năng chống chịu nhiều loại virus mà còn sống lâu bất thường so với kích thước cơ thể, đồng thời có tỷ lệ mắc ung thư thấp và ít biểu hiện lão hóa hơn so với nhiều loài động vật có vú khác.
Với dữ liệu di truyền mới, các nhà khoa học có thể bắt đầu xác định những gene liên quan đến các đặc điểm này. Theo Morales, những thông tin đó trong tương lai có thể hỗ trợ phát triển các phương pháp điều trị bệnh truyền nhiễm từ động vật sang người, đồng thời cung cấp mô hình để nghiên cứu các liệu pháp chống ung thư.
Olson cho rằng dữ liệu bộ gen cũng có thể giúp giải đáp một câu hỏi quan trọng khác: điều gì tạo nên một con dơi khỏe mạnh và vì sao một số loài lại dễ mắc những căn bệnh nhất định hơn các loài khác?
Dơi đang đối mặt với nhiều mối đe dọa
Trong khi bộ gen của dơi mở ra nhiều hướng nghiên cứu y học, chính các loài dơi ngoài tự nhiên lại đang phải đối mặt với hàng loạt nguy cơ.
Khoảng một nửa số loài dơi được biết đến hiện có số lượng quần thể chưa được xác định rõ hoặc đang suy giảm. Khoảng 18% số loài được Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN) xếp vào nhóm bị đe dọa.
Liliana Dávalos, đồng tác giả nghiên cứu và nhà sinh học bảo tồn tại Đại học Stony Brook ở New York, cho biết biến đổi khí hậu, mất môi trường sống, săn bắt và khai thác quá mức đang tạo áp lực ngày càng lớn lên quần thể dơi.
Đây là vấn đề đáng chú ý bởi dơi đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái. Chúng giúp thụ phấn cho cây trồng, phát tán hạt giống và kiểm soát số lượng côn trùng, trong đó có muỗi – một nhóm sinh vật có thể truyền nhiều loại bệnh.
Dơi cũng có khả năng phục hồi quần thể tương đối chậm. Không giống phần lớn động vật có vú nhỏ, hầu hết các loài dơi chỉ sinh một hoặc hai con non mỗi lứa.
Ngoài những mối đe dọa từ con người và biến đổi khí hậu, dơi còn phải đối mặt với các bệnh truyền nhiễm. Tại Canada và Mỹ, hàng triệu con dơi đã chết vì hội chứng mũi trắng, một bệnh do nấm phát triển trên da của những con dơi đang ngủ đông.
Các nhà khoa học hy vọng dữ liệu mới từ nghiên cứu bộ gen có thể giúp giải thích tại sao một số loài, đặc biệt thuộc chi Myotis, lại dễ mắc những bệnh nấm này hơn.
Olson cho rằng việc đối chiếu những đặc điểm di truyền giữa các loài dơi có thể giúp các nhà nghiên cứu tìm ra những yếu tố liên quan đến khả năng chống chịu bệnh, từ đó hiểu rõ hơn về hội chứng mũi trắng và những mối đe dọa khác đối với quần thể dơi.
