San hô dưới đáy đại dương có thể tự phát ra ánh sáng để tồn tại

Tia sáng nơi tối tăm.
Khi san hô nằm ở những vùng nước nông, ánh sáng mặt trời quá nhiều sẽ không tốt. Tia cực tím có thể làm rối loạn chức năng của các loài tảo sống cộng sinh trong thân san hô và cung cấp cho san hô nhiều thức ăn.

Đó là lý do tại sao nhiều san hô phát ra huỳnh quang trong ánh nắng mặt trời, tạo ra các protein có vai trò như một lớp kem chống nắng cho những người bạn tảo của chúng. Nhưng điều này làm cho các nhà sinh học tự hỏi – tại sao những loài san hô sống sâu trong biển đen cũng có thể phát huỳnh quang nếu chúng không cần phải tự bảo vệ điều gì?

Hiện các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Southampton đã phát hiện ra rằng san hô phát phát huỳnh quang chính xác là vì lý do ngược lại với lý do phát ở vùng nước nông – nhưng tất cả vẫn là vì lợi ích cho loài tảo cộng sinh.

Hầu hết san hô là sinh vật cộng sinh – loài động vật không xương sống sống dưới biển này là vật chủ của các loài tảo cực nhỏ thuộc chi Symbiodinium, thường được gọi là zooxanthellae. Loài tảo này có nơi trú ẩn an toàn để bám và ăn các chất thải của san hô dưới dạng carbon dioxide và nitơ. Đổi lại, chúng quang tổng hợp hơn 90 phần trăm chất dinh dưỡng để làm thức ăn cho san hô.

Tất cả đều dễ hiểu khi các rạn san hô tiếp xúc với ánh sáng mặt trời dồi dào, nhưng những san hô cộng sinh này cũng được tìm thấy ở độ sâu đến 165 mét (540 feet).

Chúng ta biết rằng ánh sáng mặt trời chỉ đi sâu vào nước biển khoảng 200 mét (656 feet), cho nên ở độ sâu trên đó là một nơi khắc nghiệt đối với các sinh vật quang dưỡng.

Để giải quyết khó khăn đó, san hô đã lợi dụng đặc điểm phát huỳnh quang khi cường độ ánh sáng quá cao để tự tạo ra ánh sáng ở nhưng nơi gần như tối hoàn toàn như đáy biển sâu.

Nhóm nghiên cứu, do Jorg Wiedenmann, một nhà nghiên cứu san hô, đã thử nghiệm một số loài san hô sống ở đáy sâu trong phòng thí nghiệm của họ và phát hiện ra rằng san hô phát ánh sáng màu đỏ thường tồn tại lâu hơn.
Các nhà nghiên cứu đã khám phá ra rằng khi san hô phát huỳnh quang, chúng chuyển đổi ánh sáng màu xanh tới được vùng nước sâu thành ánh sáng cam-đỏ, ánh sáng mà tảo cộng sinh có thể hấp thụ tốt hơn vào tế bào của chúng, nhờ đó giúp thúc đẩy quá trình quang hợp.

Bên cạnh đó, các bước chuyển đổi sang bước sóng đỏ được phân bố rải rác trong mô san hô và phản chiếu bởi bộ xương canxi còn giúp tảo đạt được lợi ích tối đa.

Những quan sát này cũng phù hợp với những gì mà các nhà sinh vật học đã từng nhìn thấy trên thực địa – ví dụ ở Biển Đỏ chỉ có những loài san hô sâu nhất phát ra ánh sáng màu đỏ và cam, điều này giúp chúng ta biết được đó là cách chúng khuếch đại một lượng ít ánh sáng mặt trời chiếu tới chúng .

Đây không chỉ là một sự hiểu biết sâu sắc về sinh học san hô, mà còn là thông tin quan trọng để xem xét về tương lai của nhiều rạn san hô đang nguy cấp trên toàn thế giới.

Wiedenmann nói: “Môi trường nước sâu đang được thảo luận này là nơi trú ngụ tiềm năng cho san hô ở các rạn san hô nước nông bị xuống cấp .”

Nhưng không phải tất cả san hô đều có thể phát triển bộ xương của chúng để tiếp tục phát huỳnh quang dưới nước tối.

“Nghiên cứu của chúng tôi còn cho thấy rằng đáy biển sâu cũng có thể không phải là nơi trú ngụ đáng hoan nghênh cho các rạn san hô đang nguy cấp”, ông nói thêm .

“Điều hết sức quan trọng lúc này là chúng ta phải bảo vệ được môi trường cho san hô ở các vùng nước nông mà san hô đã quen thuộc.”

Hoài Thu
Nghiên cứu này đã được công bố trong  Proceedings of the Royal Society B.

Facebook Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *