Muôn loài sinh vật bí ẩn. Phát hiện thú vị về những sinh vật náu mình dưới đáy đại dương

© Fotolia hòn đảo
 hòn đảo - Sputnik Việt Nam, 1920, 13.02.2022
Các nhà khoa học có một cái nhìn mới mẻ về sự đa dạng sinh học của các đại dương. Hóa ra chúng ta chưa biết đến 2/3 số sinh vật biển, và hầu hết các loài chưa được khám phá đều sống ở độ sâu lớn.

Sự đa dạng sinh học lớn nhất trong lòng đại dương

Kể từ khi Carl Linnaeus đặt nền móng cho hệ thống phân loại sinh học vào thế kỷ 18, các nhà khoa học vẫn cố gắng ước tính số lượng các loài sinh sống trên Trái đất. Đa dạng sinh học lớn đến mức nào, nó đã thay đổi như thế nào trong quá trình lịch sử địa chất, và những gì đang xảy ra hiện nay? Đó là những câu hỏi cơ bản vẫn chưa có lời giải đáp.
Đến nay, số lượng những sinh vật chúng ta biết là khoảng 1,5 triệu, nhưng, các chuyên gia thừa nhận rằng, đây chỉ là một phần nhỏ của đa dạng sinh học thực sự. Các nhà khoa học đưa ra những ước tính khác nhau về số lượng loài hiện tại của Trái Đất dao động từ 3 triệu đến 100 triệu tùy thuộc vào phương pháp tính toán. Ví dụ, một số nhà nghiên cứu cho rằng, trên hành tinh chúng ta có hơn năm triệu loài nấm, mặc dù đến nay chỉ có khoảng một trăm nghìn loài đã được miêu tả.
Đánh giá chính xác nhất được đưa ra vào năm 2011 bởi các nhà khoa học của Mỹ, Anh và Canada. Theo họ, tổng số loài trên Trái Đất lên đến 8,7 triệu loài, trong đó 7,7 triệu loài là động vật. Khoảng 86% loài sống trên cạn và 91% sinh vật biển vẫn chưa được khám phá. Trong các tính toán của mình, các chuyên gia xuất phát từ số lượng đơn vị phân loại đã biết và chỉ xem xét các sinh vật nhân chuẩn - những sinh vật có tế bào chứa nhân. Tức là, vi khuẩn và cổ khuẩn đã không được tính đến.
Những con chim cánh cụt trên bờ biển - Sputnik Việt Nam, 1920, 12.01.2022
Năm thứ sáu liên tiếp nhiệt độ đại dương lên cao kỷ lục

Trên cạn và dưới đáy đại dương

Phần lớn các loài được các nhà sinh vật học biết đến là sinh vật sống trên cạn. Các phần đáy biển vẫn là điều bí ẩn đối với các nhà sinh vật học. Đặc biệt là “đồng bằng vực thẳm” - khu vực đáy biển bằng phẳng ở độ sâu vực thẳm (4.000 đến 6.000 m) chiếm khoảng 40% diện tích đáy đại dương. Không chỉ mỗi chuyến thám hiểm, mà cả mỗi lần đào sâu vào đáy biển đều mang lại những khám phá mới. Do đó, quy tắc cũ “từ biết đến chưa biết” không hoạt động ở đây.
Các nhà địa chất biển từ Thụy Sĩ, Na Uy, Pháp, Mỹ, Đức, Tây Ban Nha, Anh và Ba Lan đã sử dụng một phương pháp mới để đánh giá đa dạng sinh học đại dương, đây là phương pháp khảo sát eDNA. Họ đã tiến hành giải trình tự gen hàng loạt eDNA - gần 1,7 nghìn mẫu - từ trầm tích biển sâu của tất cả các lưu vực đại dương, được thu thập trong 15 cuộc thám hiểm. Và họ phát hiện khoảng hai tỷ chuỗi DNA.
© Sputnik / Natalia Seliverstova  / Chuyển đến ngân hàng ảnhSan hô và cá ở vùng biển của đảo La Digue
San hô và cá ở vùng biển của đảo La Digue - Sputnik Việt Nam, 1920, 09.02.2022
San hô và cá ở vùng biển của đảo La Digue
Các nhà nghiên cứu đã so sánh dữ liệu mới với bộ dữ liệu toàn cầu hiện có về DNA của sinh vật phù du từ các vùng đáy, vùng chiếu sáng, vùng thiếu sáng của đại dương, so sánh với tất cả các trình tự tham chiếu có sẵn cho các sinh vật nhân chuẩn đã biết. Họ chủ yếu dựa vào cơ sở dữ liệu DNA của sinh vật phù du đã thu được trong chuyến thám hiểm vòng quanh thế giới của du thuyền Tara vào năm 2009-2013: khi đó các nhà khoa học đã thu thập 35.000 mẫu từ 210 điểm ở tất cả các đại dương trên thế giới. Ngoài ra, họ cũng sử dụng kết quả nghiên cứu của đoàn thám hiểm Malaspina vượt qua các đại dương vào năm 2010, với sự tham gia của hơn 400 nhà nghiên cứu trên hai tàu khoa học.
Điều này đã giúp phân tách các vật liệu di truyền của sinh vật sống trực tiếp dưới đáy và sinh vật sống ở cột nước. Gần 2/3 eDNA của hệ động vật ở đáy đại dương chưa được xác định. Trong hầu hết các trường hợp, các nhà khoa học thậm chí không thể gán nhóm động vật hoặc sợi DNA cho bất kỳ nhóm nào đã biết.
Cá heo ở Biển Đỏ - Sputnik Việt Nam, 1920, 15.09.2021
Hơn 1500 con cá heo bị giết ở quần đảo Faroe
Giáo sư di truyền học Jan Pawlowski từ Đại học Geneva, Thụy Sĩ, cho biết: “Điều này cho thấy rằng, có một lỗ hổng lớn trong vốn kiến thức của chúng ta về đa dạng sinh học biển”.
Kết luận nghiên cứu cho thấy số lượng sinh vật ở đáy đại dương nhiều gấp ba lần so với số lượng sinh vật sống gần bề mặt nước, và sự đa dạng này chủ yếu được đại diện bởi các nhóm sinh vật chưa được biết đến. Dựa trên dữ liệu gián tiếp, chẳng hạn, về tập hợp các loài sinh vật phù du có trong chuỗi thức ăn, các nhà khoa học rút ra kết luận rằng, ở đây nói không chỉ về những sinh vật nhỏ nhất, chẳng hạn như tảo cát và tảo hai lá, mà còn về những loài lớn hơn - giun và động vật thân mềm nhỏ.

"Phương pháp mà các tác giả sử dụng chỉ phù hợp để đánh giá tổng quát về đa dạng sinh học. Kiến thức về các loài sinh vật dưới đáy biển sâu vẫn là rất khiêm tốn. Theo chúng tôi, trong số lượng loài hiện tại của Trái Đất chỉ có từ 10% đến 20% và thậm chí ít hơn nữa đã được xác định", - Tiến sĩ Sinh học Andrey Gebruk, Trưởng Phòng thí nghiệm Động vật đáy đại dương, Phó Viện trưởng Viện Hải dương Shirshov (Viện Hàn lâm Khoa học Nga) theo hướng "Sinh thái học của biển và đại dương" nhận xét về kết luận của các đồng nghiệp nước ngoài.

Сon chồn - Sputnik Việt Nam, 1920, 23.11.2020
Nhà sinh vật học nói về hai đặc tính đáng sợ của coronavirus đột biến
Theo ông Gebruk, tình hình trong lĩnh vực nghiên cứu các cột nước không gì tốt hơn. Điều này chủ yếu là do không gian phù hợp cho sự sống trên các đại dương có quy mô rất lớn. Do đó, phải có thái độ thận trọng với cách đánh giá của các nhà khoa học nước ngoài về việc số lượng các loài sinh vật dưới đáy đại dương nhiều gấp ba lần so với số lượng các loài sống trong cột nước.

Những nơi có nhiều sinh vật nhất trên Trái đất

Theo truyền thống, các khu rừng nhiệt đới trên cạn và các rạn san hô dưới đại dương được coi là các hệ sinh thái "đông dân cư" nhất. Tuy nhiên, dữ liệu mới cho thấy rằng, các vùng đồng bằng sâu dưới đáy đại dương có thể cạnh tranh với chúng. Trong các khu rừng ở vùng nhiệt đới có khoảng một triệu loài động vật sinh sống, và trong hệ sinh thái rạn san hô cũng có số lượng tương tự như vậy. Theo chuyên gia Andrei Gebruk, sự phong phú của cuộc sống dưới đáy biển sâu có thể còn lớn hơn nhiều.
Nhà sinh vật học giải thích: “Nhìn bề ngoài, dưới đáy biển ở độ sâu 4-5 km không có sự sống, nhưng, vẻ bề ngoài dễ đánh lừa. Kích thước trung bình của những sinh vật này là từ mấy chục micromet đến một milimét, nhưng sự phong phú sinh học là đáng kinh ngạc".
Dân chúng bên Tháp St Michael trong ngày trăng sói ở Vương quốc Anh - Sputnik Việt Nam, 1920, 18.01.2022
Trăng sói mọc trên trái đất

Một mắt xích quan trọng trong chu trình carbon toàn cầu

Kiến thức về tổng số loài động vật biển sâu là vô cùng quan trọng không chỉ để hiểu hoạt động của chuỗi thức ăn đại dương mà còn giúp đánh giá chính xác hơn các thông số của chu trình carbon toàn cầu. Động vật đáy (Zoobenthos) ăn các chất hữu cơ chìm xuống đáy, chủ yếu là các sinh vật phù du nổi. Các chất hữu cơ đã qua xử lý trộn với bùn, bị chôn sâu dưới các lớp trầm tích dày, cuối cùng biến thành đá.
Theo các tác giả của nghiên cứu, một hồ sơ đa dạng sinh học thống nhất từ ​​bề mặt đại dương đến đáy sâu sẽ giúp đưa ra những thay đổi đáng kể vào việc đánh giá tiềm năng của hệ sinh thái đáy đại dương như một mắt xích quan trọng trong chu trình carbon giữa đại dương, nơi hấp thụ carbon từ khí quyển, và lớp phủ đá trầm tích của Trái đất.
Một kết luận thú vị khác được các nhà khoa học đưa ra là các cộng đồng sinh vật của các vùng biển ở khu vực cực Bắc và cực Nam của Trái Đất đóng một vai trò quan trọng trong chu trình carbon. Phân tích eDNA của sinh vật đáy và vật liệu di truyền sinh vật phù du cho thấy rằng, các hệ sinh thái của những khu vực này có thể thu nhận carbon dioxide từ khí quyển và chôn vùi nó dưới các lớp trầm tích dày. Điều này có nghĩa là đã đến lúc phải tinh chỉnh các mô hình khí hậu.
Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng, phương pháp mà họ đã thử nghiệm có thể được sử dụng để đánh giá sự đa dạng sinh học của các đại dương cổ đại dựa theo eDNA chứa trong các lớp trầm tích sâu, cũng như để tái thiết lập chính xác hơn khí hậu cổ đại và thực hiện các nghiên cứu trong lĩnh vực cổ khí hậu học.
Bắc Cực - Sputnik Việt Nam, 1920, 11.12.2021
Các nhà khoa học Nga đã có một "khám phá tuyệt vời" trong lĩnh vực khí hậu
Tin thời sự
0
Để tham gia thảo luận
hãy kích hoạt hoặc đăng ký
loader
Phòng chat
Заголовок открываемого материала