Bí ẩn về loài động vật có vú kỳ lạ nhất hành tinh: Nọc độc của thú mỏ vịt là thứ 'vũ khí sinh học' không có thuốc giải?

Tasmania vào một buổi sáng sớm, lớp sương mù vẫn chưa tan hết, bao phủ lên những lùm cây ven dòng suối. Mặt nước phẳng lặng, chỉ có những chiếc lá khô rụng xuống tạo thành những vòng xoáy nhỏ. Đột nhiên, đám lá rụng bên bờ suối rung chuyển dữ dội. Tiếng kêu đau đớn vang lên khi Ranger Tom, một người tuần tra rừng dày dạn kinh nghiệm, ngã quỵ xuống, ôm chặt lấy bắp chân đang sưng tấy của mình. Đôi giày đi bộ đường dài của anh xuất hiện thứ gì đó kỳ lạ, dường như đó là những gai độc nhọn hoắt từ chi sau của một con thú mỏ vịt đực.

Ít ai có thể ngờ rằng loài sinh vật trông có vẻ ngốc nghếch này lại sở hữu một trong những hệ thống phòng thủ kỳ dị nhất của tự nhiên. Ẩn mình dưới bộ lông dày và cặp chân có màng, thú mỏ vịt đực được trang bị một bộ cựa xương rỗng chứa đầy nọc độc có thể gây ra những cơn đau dữ dội, kéo dài hàng tháng trời. Điều đáng sợ hơn, cho đến nay, nhân loại vẫn chưa tìm ra thuốc giải độc.

Khi mẫu vật thú mỏ vịt đầu tiên được gửi đến London vào năm 1798, các nhà khoa học Anh đã tỏ ra không thể tin vào những gì họ đang được thấy trước mắt. Họ nghĩ rằng đây chỉ là một trò lừa bịp của những gã lưu manh, một sản phẩm được tạo ra bằng cách khâu mỏ của một con vịt vào thân thể của một loài động vật có vú nào đó. Nhà tự nhiên học George Shaw thậm chí đã dùng kéo để kiểm tra từng đường chỉ khâu, cố tìm ra dấu vết giả tạo giữa chiếc đuôi hải ly và phần đầu có mỏ vịt. Nhưng rồi, hai mươi năm sau, khi những người thợ săn Úc mang về các mẫu vật sống, giới khoa học mới thực sự sửng sốt. Trong quá trình giải phẫu, họ phát hiện ra một bí mật kinh hoàng hơn nhiều: từ những cựa xương dài 15mm ở chi sau của những con đực, có một hỗn hợp chất độc chết người bắt đầu rỉ ra.

Sự phức tạp của nọc độc thú mỏ vịt đã khiến ngay cả các nhà độc học hiện đại cũng phải kinh ngạc. Năm 2010, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Sydney đã phân tích thành phần của nọc độc này và tách ra được 25 loại protein hoàn toàn mới. Trong số đó, có ba hợp chất đặc biệt nguy hiểm: một loại gây tê liệt hệ thần kinh, một loại làm tan hồng cầu và một loại có thể gây thiếu máu cục bộ cơ tim.

Tuy nhiên, đáng sợ nhất chính là một phân tử được gọi là “Chất tăng đau Ornithorhynchus”, đây là một loại độc tố có khả năng khuếch đại tín hiệu đau lên tới 300 lần bằng cách tác động trực tiếp vào các thụ thể thần kinh, khiến nạn nhân cảm thấy như thể bị tra tấn bởi ngọn lửa địa ngục. Những ai không may trúng độc sẽ trải qua các triệu chứng kinh hoàng: toàn thân co giật, mồ hôi lạnh chảy ròng ròng dù họ đang mặc nhiều lớp áo, và cơn đau dây thần kinh có thể kéo dài nhiều tháng trời. Một nhiếp ảnh gia động vật hoang dã từng bị một con thú mỏ vịt đực tấn công đã mô tả lại rằng, nhiều năm sau khi bị thương, chân anh ta vẫn đau rát như thể bị lửa thiêu mỗi khi trời mưa.

Cơ chế tiêm độc của thú mỏ vịt cũng không hề thua kém các loài rắn độc hay côn trùng nguy hiểm khác. Hệ thống này được xem là một trong những cơ chế tiến hóa phức tạp nhất trong lịch sử tự nhiên. Các tuyến nọc độc của chúng được kết nối với những bó cơ hoạt động như một loại bơm cơ học, tương tự như hệ thống tiêm độc của rắn đuôi chuông. Khi cựa xương đâm vào cơ thể đối thủ, mười hai bộ cơ xuyên tâm sẽ đồng loạt co thắt, ép mạnh túi độc và đẩy chất độc ra ngoài chỉ trong vòng 0,3 giây. Điều kỳ lạ hơn nữa là nọc độc của thú mỏ vịt có thể thay đổi theo mùa. Vào mùa sinh sản, lượng độc tố của con đực tăng vọt, như thể để cảnh báo các đối thủ khác rằng chúng không nên bén mảng đến lãnh thổ của kẻ sở hữu vũ khí sinh học này.

Giới khoa học còn phát hiện ra một điều đáng kinh ngạc hơn khi giải trình tự bộ gen của thú mỏ vịt vào năm 2020. Hóa ra, gen chịu trách nhiệm sản xuất nọc độc của loài này lại có chung tổ tiên với một số loài nhện và sao biển. Những mảnh DNA độc đáo này đã được ghi vào bộ gen của chúng từ khoảng 170 triệu năm trước và sau hàng chục đột biến tái tổ hợp, chúng đã tạo ra một loại vũ khí hóa học hiệu quả đến đáng sợ. Hiện tượng này cũng được thấy ở nhiều nhánh khác nhau của cây tiến hóa, nơi chọn lọc tự nhiên liên tục tạo ra những công thức gây chết người giống nhau, dù trên những loài sinh vật hoàn toàn khác biệt.

Dù mang lại nỗi kinh hoàng cho những kẻ xâm phạm lãnh thổ, nhưng trên thực tế, nọc độc của thú mỏ vịt cũng đang mở ra một chương mới trong y học hiện đại. Các bác sĩ tại Bệnh viện Hoàng gia Melbourne đã phát hiện ra rằng một số protein trong nọc độc này có thể định vị chính xác các dây thần kinh đau.

Họ đang nghiên cứu cách chiết xuất và sửa đổi những hợp chất này để phát triển một loại thuốc giảm đau mới, có thể mạnh gấp 100 lần morphine nhưng không gây nghiện. Điều này chẳng khác nào việc sử dụng vuốt quỷ để dệt nên đôi cánh thiên thần. Thậm chí, một trong những protein có khả năng phá hủy hồng cầu đã cho thấy tiềm năng trong việc hòa tan cục máu đông, mang lại hy vọng mới trong điều trị đột quỵ.

Tuy nhiên, việc phát triển thuốc giải độc thú mỏ vịt ở thời điểm hiện tại vẫn là một bài toán nan giải. Nọc độc thú mỏ vịt phức tạp hơn rất nhiều so với rắn hổ mang hay sứa hộp, với 11 trong số 83 độc tố hoàn toàn mới và chưa từng xuất hiện ở bất kỳ loài nào khác. Hơn nữa, các hợp chất này không hoạt động riêng lẻ mà có thể kết hợp với nhau theo những cách khó lường, tạo ra một hiệu ứng hiệp đồng mạnh mẽ. Chúng giống như một bản giao hưởng hủy diệt, nơi mỗi nhạc cụ lại đóng góp một phần vào bản nhạc chết chóc. Chính vì thế, những mẫu nọc độc thú mỏ vịt hiện đang được bảo quản nghiêm ngặt trong các két sắt chuyên dụng tại Trung tâm Kiểm soát Chất độc Sydney, nơi các nhà khoa học vẫn đang tìm kiếm cách hóa giải bí ẩn này.