Trong đại dương, tảo và san hô tạo nên mối quan hệ cộng sinh lẫn nhau. Tảo kiếm được nơi trú ẩn. Trong khi san hô lấy nguồn dinh dưỡng từ tảo. Bằng cách lấy một số năng lượng mà tảo thu được từ ánh sáng mặt trời thông qua quá trình quang hợp. Tuy nhiên lần đầu tiên, các nhà khoa học được chứng kiến các tế bào san hô nuốt toàn bộ tế bào tảo.
Trong hai thập kỷ qua, các nhà sinh thái học biển đã quan sát thấy sự gia tăng các sự kiện tẩy trắng san hô lớn. Việc tẩy trắng này xảy ra khi các tác nhân gây căng thẳng môi trường – ô nhiễm, axit hóa và nhiệt độ đại dương tăng cao. Chính điều này đã gây ra sự phá vỡ mối quan hệ cộng sinh giữa chúng.
Hiểu rõ về mối quan hệ giữa san hô và tảo
Mối quan hệ cộng sinh giữa hai sinh vật này là một trong những mối quan hệ tốt nhất trong giới động vật. Mối quan hệ của chúng mang lại lợi ích cho nhau. Với việc tảo cung cấp năng lượng và màu sắc tuyệt vời của nó. Trong khi đó san hô là nơi trú ngụ của tảo.
Thông thường, các rạn san hô trong vùng biển nhiệt đới nông cần phải có tảo cộng sinh cho sự sống còn và phát triển của chúng. Tảo quang hợp để có hydratcarbon và ô xy. San hô sử dụng các chất này tổng hợp thành calcicarbonat làm thành nền tảng xương của nó. Trong thời gian nhiệt độ nước biển cao, các rạn san hô bị mất lớp tảo cộng sinh và xảy ra bệnh “tẩy trắng”.
Điều gì tác động đến mối cộng sinh giữa chúng?
Một loạt các điều kiện bất thường có thể làm mối quan hệ cộng sinh trên mất cân bằng và khiến các loại tảo sẽ bị xua đuổi. Đó là thủy triều xuống thấp, quá nắng hoặc ô nhiễm. Nhưng nguyên nhân chính là nhiệt độ nước biển tăng do hành tinh nóng lên. Rất nhiều nghiên cứu tập trung vào việc làm cho san hô có khả năng chống chịu tốt hơn với mối đe dọa này. Thông qua cấy ghép vi khuẩn hữu ích, chế phẩm sinh học probiotics. Hay thậm chí là triển khai màng nổi để giữ cho chúng mát mẻ.
Các nhà khoa học Nhật Bản đứng sau những quan sát đột phá mới này đang nghiên cứu loại san hô phổ biến nhất được tìm thấy ở các rạn san hô nhiệt đới. Ở các loài đá thuộc họ Acroporidae. Vào tháng 4 năm nay, các nhà nghiên cứu đã nuôi cấy thành công các dòng tế bào từ ấu trùng của những loài san hô đá này trong các đĩa petri. Họ tập trung vào một dòng tế bào chịu trách nhiệm nuốt tảo có tên là IVB5.
Quá trình nuốt tảo diễn ra như thế nào?
Khi tảo hai lá mầm được thêm vào đĩa petri. Các nhà khoa học đã theo dõi thấy các tế bào san hô mọc ra những chỗ lồi lõm để với đến tảo. Trong vòng 30 phút, khoảng 40% tế bào này đã tiến hành nuốt chửng loại tảo.
Trong 2 ngày sau đó, tảo bên trong các tế bào bị vỡ ra thành các mảnh. Chúng được bọc trong các túi có màng bao bọc. Các tế bào san hô nuốt tảo đã sống được khoảng một tháng trước khi chết. Các nhà khoa học cho biết điều này cung cấp manh mối về cách mà mối quan hệ cộng sinh. Điều này đã có thể đã bắt đầu từ hàng nghìn năm trước.
Tiến sĩ Satoko Sekida cho biết: “Có thể ban đầu, tổ tiên của san hô đã nuốt những loài tảo này. Sau đó phá vỡ chúng để làm thức ăn. Nhưng theo thời gian, chúng đã tiến hóa để thay vào đó sử dụng tảo để quang hợp”.
Trong thời gian tới, các nhà khoa học có kế hoạch khám phá điều này. Cùng với đó là các ý tưởng khác thông qua các thí nghiệm tiếp theo. Nghiên cứu liên quan đến kính hiển vi điện tử. Và việc này là để có được cái nhìn rõ ràng hơn về các tế bào và tảo.
“Điều này sẽ rất thú vị vì sau đó chúng ta có thể đặt ra những câu hỏi mới. Như cách phản ứng của san hô khi bị căng thẳng. Điều này có thể cung cấp cho chúng ta hiểu biết đầy đủ hơn về các hiện tượng tẩy trắng xảy ra. Qua đó biết cách để giảm thiểu nó”. Tiến sĩ Satoko Sekida chia sẻ.
Bảo tồn hệ sinh thái nhờ mối quan hệ trong san hô và tảo
Trong nghiên cứu, các nhà sinh học biển cho biết các tế bào san hô trở nên tròn và ít di động hơn. Điều này có từ sau khi có tế bào tảo. Tế bào tảo cũng có khả năng ẩn náu trong các cấu trúc giống như không bào. Chúng được tìm thấy trong tế bào chất của san hô. Các chuyên gia quan sát thấy trạng thái cộng sinh được duy trì trong gần một tháng.
Việc phát hiện ra quá trình cộng sinh lần đầu tiên được quan sát là chìa khóa tiềm năng. Chúng sẽ hữu ích không chỉ cho các nghiên cứu sinh vật biển trong tương lai. Mà điều này còn là còn có tác động đáng kể khi nói đến bảo tồn sinh vật biển.
