Bí ẩn về loài giun khổng lồ dài gần 1,5m ăn được cả khí thối hydro sulfide

Các nhà khoa học cuối cùng đã hiểu được tại sao loài giun khổng lồ dài gần 1,5m này lại ăn được cả khí thối hydro sulfide. Mời các bạn tham khảo!

Bí ẩn về loài giun khổng lồ dài gần 1,5m ăn được cả khí thối hydro sulfide

Hình ảnh trên đáng sợ ở nhiều mức độ, còn tùy thuộc vào công việc mà bạn đang làm, có thể được coi là không an toàn. Những gì mà các bạn đang nhìn thấy là một loài giun thuyền to lớn (shipworm – con hà), một huyền thoại khoa học có thể dài tới 1,5 mét. Trên thực tế, giun thuyền là một giống động vật thân mềm siêu dài, phát triển theo chiều thẳng đứng sống trong một lớp vỏ dày dưới lớp bùn đáy của sông, hồ với hai cái vòi hút thò ra hai bên. Về cơ bản, theo các nhà sinh học cho biết con vật này rất kỳ dị.

Các nhà sinh học đã biết tới loài giun này và chất liệu gì làm nên lớp vỏ của chúng, nhưng chưa tìm được một mẫu vật sống nào về để nghiên cứu. Bí ẩn ấy cứ kéo dài cho tới năm 2010, khi một nhà khoa học xem kênh truyền hình của Philippines về hai người thợ lặn đang tìm kiếm loài giun này thì họ mới có thể tìm ra nơi trú ngụ của nó.

Vị trí sinh sống của loài giun này sẽ được giữ bí mật, bởi lớp vỏ quý giá của chúng có giá lên tới 200 USD/cái. Do vậy, các nhà khoa học cần bảo vệ loài vật "kém đáng yêu" này trước sự nhòm ngó của những kẻ nuôi tham vọng làm giàu. Thông tin đó được nhà sinh học hải dương Daniel Distel giữ bí mật trong bản cáo cáo khoa học được đăng tải tại Biên bản của Học viện Khoa học Quốc gia.

Loài giun thuyền

Có thể trước đây bạn đã từng nghe nói đến loài giun thuyền (shipworm). Thực tế, loài giun thuyền này chẳng khác gì một loại động vật phá hoại: chúng khoan thủng thân thuyền và làm hỏng bến tàu. Trước kia, người ta cho rằng loài giun thuyền này chỉ có thể dài được 60cm nhỏ bé hơn so với người anh em của mình rất nhiều. Vậy tại sao mẫu vật mới bắt được lại to lớn đến thế? Bí ẩn kéo dài từ lâu này có thể sẽ được giải đáp khi các nhà khoa học có được một mẫu vật sống.

Trước khi chạm tay vào mẫu vật có tên khoa học là Kuphus polythalamia này, nhà sinh học Distel đưa ra một giả thuyết rằng loài giun thường thấy có thể ăn thủng gỗ, nhưng không thể tự tiêu hóa chỗ gỗ ăn vào được. Vì thế mang của chúng chứa một loại vi khuẩn đặc biệt, sản xuất ra enzyme để chuyển xuống dạ dày nhằm tiêu hóa cellulose thành đường.

Kuphus polythalamia

Theo như nhà sinh học Distel nhận định, bằng một cách nào đó, loài giun này có thể sống dựa trên những khúc gỗ mục tại vùng nước nông ở Philippines. Chúng có thể sống như giun đất, bò trườn trong đất, ăn mùn và lọc ra các chất hữu cơ. "Dường như điều này nghe có vẻ hợp lý, nhưng khi chúng tôi thấy phía cuối ống mà giun thuyền sống không hề có lỗ thoát thì ý tưởng 'sống giống giun đất' không thể tồn tại", Distel nói.

Vậy con giun này sẽ đưa chất thải ra ngoài theo đường nào khi mà cuối ống không có đường thoát? Có lẽ nào loài giun này ăn theo kiểu lọc chất ngay từ bên ngoài? Hoặc có thể con giun to lớn này dùng vòi hút để nhặt ra các sinh vật phù du trong nước. "Chúng tôi không nghĩ rằng động vật phù du là nguồn dinh dưỡng chính của con giun này, bởi lẽ toàn bộ cơ thể chúng phủ đầy mang lọc lớn và cơ quan tiêu hóa của chúng rất tối giản", nhà vi trùng học Margo Haygood, đồng tác giả nghiên cứu nhận định.

Những tấm mang lớn là một trong những yếu tố nghiên cứu chính. Có thể loài giun lớn này hoạt động giống những con giun ống sống ở những mạch thủy nhiệt lớn dưới lòng biển sâu, sử dụng những vi khuẩn đặc biệt để tiêu hóa khí độc hydrogen sulfide – thứ khí có cả ở các mạch đáy biển và những vũng bùn mục rữa tại đáy nước Philippines.

Mổ mẫu vật giun thuyền

Khi giáo sư Distel mổ mẫu vật sống đầu tiên ra, ông phát hiện ra vi khuẩn tồn tại trong những mang lớn này giống hệt với những con giun ống thông thường. Nhưng khi đào sâu nghiên cứu về bộ gen của chúng, họ phát hiện ra những gen của các loài vi khuẩn khác dùng để tiêu hóa, xử lý khí thối hydrogen sulfide. Vì thế, các nhà sinh học có thể đưa ra phỏng đoán đầu tiên rằng những con giun thuyền này "ăn" khí thối hydro sulfide, rồi nhờ các vi khuẩn cộng sinh tổng hợp thành năng lượng cho mình. 

Đó chính là lý do tại sao mang của loài giun thuyền này lại lớn và hệ thống tiêu hóa nhỏ đến vậy - bởi vì mang của chúng còn có chỗ để chứa vi khuẩn và chẳng cần tới hệ thống tiêu hóa. "Đó là một kiểu hội tụ của các yếu tố tiến hóa. Nó rất giống với cách các con giun ống dưới lòng đại dương sinh sống. Hầu hết các khoang trong cơ thể đều được chiếm bởi cơ quan này rằng có đầy đủ các loài sinh vật cộng sinh. Những con giun thuyền này phát triển lớn bởi trong môi trường sống ấy - dưới lòng đại dương - luôn tràn ngập hydrogen sulfide, một loại thực phẩm mà chẳng có sinh vật nào cạnh tranh thức ăn với chúng vì làm gì có loài nào ăn được khí thối hydrogen sulfide", bà Haygood cho biết.

Shipworm

Vậy làm cách nào mà những con giun thuyền to lớn này khác biệt với người anh em ăn gỗ của mình? Có thể sự khác biệt ấy giống với cách mà loài trai đáy biển khổng lồ có thể sống ở các mạch thủy nhiệt. Năm 2000, giáo sư Distel đã phát hiện ra một loài trai bé xíu – không lớn hơn hạt vừng – sống dựa vào khí thối hydrogen sulfide từ gỗ mục cũng phát triển lớn hơn nhờ vào một loài vi khuẩn cộng sinh. Có thể từ rất lâu rồi, loài trai này đã chìm xuống tầng đáy, tìm tới những mạch hydrogen sulfide, sống dựa vào đó và to lên nhờ lượng thức ăn dồi dào.

Có thể loài giun thuyền này cũng tiến hóa với cách thức tương tự. "Nếu như loài giun thuyền cổ đại phát triển và có được thêm cả những sinh vật cộng sinh sulfur-oxide-hóa thì chúng đã tìm được một môi trường sống có đủ cả hai loại thức ăn là gỗ và hydrogen sulfide. Chính vì thế, những loài cộng sinh kia trở thành bước đệm tiến hóa cho giun thuyền, cho phép chúng biến từ chuyên ăn gỗ thành loài chuyên ăn hydrogen sulfide", giáo sư Distel nói.

Mọi thứ bỗng nhiên trở nên rõ ràng. Con giun thuyền kia dù trông rất "xấu xí" nhưng ít ra cũng giúp ta hiểu thêm một chút về nó. Bài viết này giúp bạn hiểu hơn về loài hà - giun thuyền độc đáo rồi đó.

Chúc các bạn vui vẻ!

Thứ Hai, 15/05/2017 17:34
51 👨 865