Cuộc giải cứu loài cá quý hiếm nhất hành tinh

Cá hố quỷ có thể sinh sống trên một thềm đá vôi rộng khoảng 20 m² với nhiệt độ nước luôn trên 33°C và oxy cực thấp. Ảnh: Olin Feuerbacher.

Từ những cú rung chấn làm đảo lộn môi trường sống đến sự rình rập của các “kẻ thù giấu mặt” và cả di chứng di truyền kéo dài qua nhiều thế hệ, cá hố quỷ đang bị đẩy sát bờ vực tuyệt chủng, buộc giới khoa học phải triển khai những nỗ lực bảo tồn chưa từng có.

Loài cá quý hiếm nhất hành tinh

Nằm sâu trong Vườn quốc gia Death Valley (Thung lũng Chết), bang Nevada (Mỹ), Hố Quỷ là một trong những hệ sinh thái kỳ lạ và mong manh nhất hành tinh.

Cá hố quỷ có tên khoa học là Cyprinodon diabolis, được xem là động vật có xương sống bị cô lập nhất thế giới, đồng thời sở hữu môi trường sống tự nhiên nhỏ nhất từng được ghi nhận.

Được phát hiện từ năm 1930, loài cá này sống trọn vòng đời ngắn ngủi, kéo dài khoảng 10-14 tháng, trong một khe nứt đá vôi ngập nước giữa sa mạc.

Dù hang động có độ sâu hơn 130 m, toàn bộ quần thể chỉ tập trung trên một thềm đá vôi nông gần mặt nước với diện tích khoảng 20 m². Đây là nơi chúng kiếm ăn, sinh sản và hoàn thành toàn bộ vòng đời.

Điều kiện sống tại Hố Quỷ khắc nghiệt đến mức gần như không loài cá nào khác có thể tồn tại.

Cá hố quỷ chỉ dài vài cm, là một trong những loài cá hiếm nhất thế giới, toàn bộ quần thể chỉ tồn tại trong một khe nước nhỏ giữa sa mạc Nevada (Mỹ). Ảnh: NPS.

Nhiệt độ nước duy trì quanh năm ở mức 33-34°C, trong khi nồng độ oxy hòa tan luôn ở ngưỡng cực thấp. Nguồn thức ăn hạn chế, chủ yếu là tảo cát và tảo lục phát triển nhờ lượng ánh sáng ít ỏi chiếu xuống khe nứt.

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất đối với loài cá này không chỉ đến từ môi trường sống.

Nghiên cứu công bố cuối năm 2022 của nhóm chuyên gia từ Đại học California, Berkeley (Mỹ) cho thấy cá hố quỷ là một trong những loài có mức độ cận huyết cao nhất từng được ghi nhận. Trung bình tới 58% bộ gene giữa các cá thể là giống hệt nhau.

Hệ quả của quá trình giao phối cận huyết kéo dài hàng nghìn năm là sự biến mất hoàn toàn của 15 gene quan trọng. Trong số này có những gene liên quan trực tiếp đến khả năng thích nghi với môi trường thiếu oxy.

Việc một loài cá vẫn tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt dù thiếu các cơ chế sinh học then chốt trở thành câu hỏi lớn đối với giới khoa học.

Nỗ lực cứu vớt

Trước nguy cơ tuyệt chủng ngày càng cao của loài cá hố quỷ, Cơ quan Cá và Động vật Hoang dã Mỹ đã xây dựng Cơ sở Bảo tồn Cá Ash Meadows (AMFCF), một phòng thí nghiệm trị giá 4,5 triệu USD nhằm tạo ra quần thể dự phòng.

Tại đây, các nhà khoa học thiết lập một bể nước dung tích hơn 100.000 gallon, mô phỏng gần như chính xác điều kiện tự nhiên của Hố Quỷ.

Dù vậy, trong thời gian đầu, các nỗ lực nhân giống liên tục thất bại mà không rõ nguyên nhân. Bí ẩn chỉ được giải đáp vào cuối năm 2017 khi các nhà nghiên cứu phát hiện một “kẻ săn mồi” bất ngờ xuất hiện trong bể nuôi.

Hồ Hố Quỷ (bên trái) và môi trường sống nhân tạo tại Trung tâm Bảo tồn Cá Ash Meadows (bên phải). Ảnh: Conservation Science and Practice.

Qua camera hồng ngoại ban đêm, một con bọ nước nhỏ bé bị ghi lại cảnh tấn công và xé đôi ấu trùng cá. Loài bọ lặn săn mồi này vốn đã tồn tại trong môi trường tự nhiên của Hố Quỷ, nhưng trước đó chưa từng được xem là mối đe dọa nghiêm trọng.

Tuy nhiên, trong điều kiện nuôi nhốt với nguồn thức ăn hạn chế, chúng chuyển sang ăn trứng và ấu trùng cá với tần suất cao.

Đầu năm 2018, các nhà khoa học phát động chiến dịch loại bỏ bọ nước trong bể nuôi.

Quản lý cơ sở Jennifer Gumm cho biết đội ngũ đã dùng mồi nhử và bắt được tới 500 con bọ chỉ trong 3 giờ đồng hồ. Kết quả cải thiện gần như ngay lập tức. Từ chỗ không thu được quả trứng nào, nhóm nghiên cứu bắt đầu ghi nhận hàng chục trứng cá, mở ra bước ngoặt trong nỗ lực nhân giống.

Kết hợp với các biện pháp kiểm soát nấm và vi sinh, cơ sở bảo tồn dần xây dựng được quần thể dự phòng lên tới khoảng 400 cá thể. Đây trở thành “phao cứu sinh” quan trọng khi quần thể ngoài tự nhiên tiếp tục đối mặt với những cú sốc nghiêm trọng.

Những thích nghi đặc biệt của cá hố quỷ mở ra giá trị lớn cho khoa học tiến hóa và y sinh, đặc biệt trong nghiên cứu tình trạng thiếu oxy ở tế bào người. Ảnh: NPS.

Mùa xuân năm 2024, số lượng cá hố quỷ ngoài tự nhiên phục hồi lên 191 cá thể, mức cao nhất trong 25 năm. Tuy nhiên, chỉ trong vòng hai tháng sau đó, hai trận động đất liên tiếp đã làm đảo lộn toàn bộ hệ sinh thái mong manh này.

Các đợt sóng do địa chấn tạo ra đã đánh mạnh vào thềm đá vôi nông, cuốn trôi lớp tảo và vật chất hữu cơ, nguồn thức ăn chính của loài cá. Đồng thời, nhiều trứng và ấu trùng cũng bị phá hủy. Đợt kiểm đếm mùa xuân năm 2025 cho thấy quần thể hoang dã giảm mạnh xuống chỉ còn 38 cá thể.

Trước nguy cơ sụp đổ hoàn toàn, các nhà khoa học lần đầu tiên quyết định can thiệp trực tiếp vào tự nhiên. Tháng 4/2025, 19 cá thể trưởng thành từ quần thể dự phòng được thả trở lại Hố Quỷ nhằm củng cố số lượng.

Những tín hiệu ban đầu được đánh giá tích cực. Các cá thể mới nhanh chóng thích nghi, duy trì thể trạng ổn định và bắt đầu tham gia sinh sản. Hoạt động này được kỳ vọng sẽ giúp phục hồi quần thể trong những năm tới, dù rủi ro vẫn còn rất lớn.

Về dài hạn, giới khoa học đang cân nhắc áp dụng các công nghệ tiên tiến như chỉnh sửa gene để khôi phục những đoạn DNA đã mất. Nếu thành công, đây có thể là bước ngoặt không chỉ đối với cá hố quỷ mà còn với công tác bảo tồn các loài nguy cấp trên toàn cầu.

Lê Huyên