ThienNhien.Net – Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học thuộc Đại học New South Wales (Úc) đã chứng minh rằng, chỉ cần vài mẫu gen của vi khuẩn biển cũng phản ánh được không chỉ “lối sống” của các loài này mà cả môi trường sống của chúng nữa. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí National Academy of Sciences đầu tháng 9 này.
Theo giáo sư Rick Cavicchioli, đồng tác giả nghiên cứu của công trình, kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ cần vài mẫu gen của một số loài vi khuẩn biển tiêu biểu cũng có thể cho biết về môi trường mà loài này có thể tiến hóa và phát triển mạnh. Hơn nữa, các mẫu gen còn có thể cho một cái nhìn mới thấu đáo hơn về tác động của biến đổi khí hậu đối với đa dạng sinh học của các đại dương trên thế giới.
Giáo sư Cavicchioli cho biết, nghiên cứu này tựa như xét nghiệm DNA tóc ở hiện trường các vụ án để nhận dạng hung thủ. Kết quả nghiên cứu cho thấy, chỉ một vài gen di truyền cũng có thể cho chúng ta biết rất nhiều điều về bản chất môi trường mà các vi khuẩn biển sinh sống và những ảnh hưởng đặc biệt tới sự tiến hóa của chúng.
Cùng với các đồng nghiệp, giáo sư Cavicchioli đã so sánh bộ gen di truyền của hai loài vi khuẩn phổ biến ở đại dương có “lối sống” khác nhau: một loài sống trong môi trường nước giàu dinh dưỡng, phát triển nhanh, tự nhân bản và loài kia sống trong vùng nước nghèo dinh dưỡng, phát triển chậm hơn.
So sánh này cho thấy những điểm khác nhau trong gen di truyền thể hiện “lối sống” khác nhau của hai loài này như sau: loài vi khuẩn sống ở vùng nước giàu dinh dưỡng có nhiều protein vận chuyển chọn lọc để hấp thụ nhanh chóng vô số chất dinh dưỡng. Trong khi đó, những loài sống trong nước nghèo dinh dưỡng có ít protein vận chuyển mang lại hiệu quả cao trong hấp thụ các chất dinh dưỡng ít ỏi có trong môi trường nước nơi chúng sinh sống.
Sự khác biệt ở các gen khác cũng đã được xác định có liên quan đến khả năng sử dụng chất dinh dưỡng, năng lượng và sức đề kháng chống lại các vi rút gây bệnh, thể hiện khả năng thích nghi với môi trường sống của những loài vi khuẩn này.
Giáo sư Cavicchioli cho biết, việc nghiên cứu bộ gen của một số sinh vật có thể cung cấp cho các nhà khoa học những hiểu biết hữu ích và thấu đáo hơn về động lực học của toàn bộ hệ sinh thái biển.
Theo giáo sư Cavicchioli, việc lấy mẫu tất cả các sinh vật ở một khu vực nhất định là không thực tế và khả thi, vì vậy phương pháp đã được mô tả ở trên sẽ rất hữu ích trong nghiên cứu bộ gen di truyền chung của toàn bộ quần xã vi khuẩn biển nhằm hiểu rõ hơn về sự tiến hóa của chúng trong những môi trường riêng biệt.
Ông nói thêm: “Bằng việc phân tích và so sánh “lối sống” của những sinh vật điển hình, chúng tôi đã có khái niệm về dòng chảy cácbon trong môi trường. Điều này giúp chúng tôi giám sát tình trạng của hệ sinh thái biển, bao gồm cả tác động của sự nóng lên toàn cầu. Phân tích này có thể giúp chúng tôi dự đoán phản ứng của các loài vi khuẩn biển đối với những thay đổi của môi trường do biến đổi khí hậu gây ra, như nước biển ấm hơn, lượng CO2 hấp thụ từ khí quyển tăng và axit hóa trầm trọng hơn.“
Sử dụng kỹ thuật mới để phân tích 124 loài vi khuẩn lấy từ khắp các đại dương trên thế giới, các nhà nghiên cứu thấy rằng các vi khuẩn thích nghi với môi trường nghèo dinh dưỡng có số lượng nhiều hơn các vi khuẩn thích nghi với môi trường giàu dinh dưỡng.
Kết quả này đã giúp hình thành báo cáo sơ bộ về đa dạng sinh học và đặc điểm sinh lý của những loài vi khuẩn có số lượng đông đảo hơn và các bí mật về sự sống trên trái đất mà chúng có thể hé lộ.
