Sinh vật phức hợp thời kỳ đầu ăn bằng cách thẩm thấu - Bản có dấu.
Sinh vat phuc hop thoi ky dau an bang cach tham thau - Bản không dấu.

Nghiên cứu tại Đại học  công nghệ  Virginia đã cho thấy những dạng sống phức hợp lâu đầu nhất – sống trong khu vực  biển giàu dinh dưỡng hơn 540 triệu năm trước – có thể ăn bằng cách thẩm thấu.

Các nhà khoa học  đã nghiên cứu  hai nhóm sinh vật Edicara, rangeomorphs có hình dạng như cây dương xỉ và erniettomorphs có hình dạng như đệm khí. Những sinh vật này, thường có kích thước  vài inch, đã hấp thụ dinh dưỡng qua lớp màng bên ngoài, giống như vi khuẩn hiện đại bây giờ, theo bài báo trên tạp chí  Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) số ngày 25 tháng 8  năm 2009, "Osmotrophy in modular Edicara organisms," của Marc Laflamme, Shuhai Xiao, và Michal Kowalewski. Laflamme, hiện là nhà nghiên cứu  bậc sau tiến sĩ tại Khoa địa vật lý và địa chất, Đại học  yale, đã thực hiện nghiên cứu  trong phòng thí nghiệm của Xiao tại Đại học  công nghệ  Virginia. Xiao và Kowalewski là giáo sư sinh địa tại Cao đẳng  khoa học, Đại học  công nghệ  Virginia.

Rangeomorphs có hệ chia nhánh liên tục giống như lá cây dương xỉ và erniettomorphs có bề mặt gấp lại giống như một đệm khí để tạo những môđun hình ống. Laflamme cho biết: “Những sinh vật này không giống bất cứ dạng sống nào từng được biết đến, và do đó hiểu biết về chúng vẫn còn rất hạn chế”.

Cách chúng ăn là một đề tài tạo ra nhiều tranh cãi, với những giả thuyết  từ ký sinh đến cộng sinh và thậm chí quang hợp. Xiao nhận định: “Nhiều giả thuyết  có thể loại bỏ vì sinh vật này không có cấu trúc dùng để ăn, ví dụ như xúc tu hoặc mồm, và do đa số chúng sống trong biển sâu nơi không hề có ánh sáng để quang hợp”.

Charnia masoni, một loài rangeomorph. (Ảnh: Wikipedia)

Các nhà nghiên cứu  đã quyết định  mô phỏng những thay đổi về hình thành trong cấu trúc tổng thể của sinh vật để kiểm tra liệu có khả năng chúng đạt được tỷ lệ “diện tích bề mặt trên số lượng” tương đương như vi khuẩn hiện đại ăn bằng cách thẩm thấu. Những mô hình lý thuyết được xây dựng  để tìm hiểu tác động của độ dài, độ rộng, độ dầy, số lượng  mô đun và sự xuất hiện của những hốc nhỏ bên trong đối với diện tích bề mặt của hóa thạch tiền Cambri. Kowalewski cho biết: “Những nỗ lực xây dựng  mô hình cho thấy những hốc nhỏ bên trong – những khoảng trông chứa dịch hoặc các vật liệu sinh học khác – là một cách hiệu quả để tăng tỷ lệ “diện tích bề mặt trên số lượng” của sinh vật vĩ mô và phức hợp”.

Họ phát hiện rằng hai nhóm phát triển và xây dựng  cơ thể theo những cách khác nhau, tuy nhiên cả hai nhóm đều cố gắng  tối đa hóa tỷ lệ “diện tích bề mặt trên số lượng” theo cách riêng của mình. Laflammecho biết: “Erniettomorphs đạt được sự tăng về kích thước  bằng cách thêmvào các mô đun hình ống, trong khi rangemorphs đạt được điều này quaviệc chia nhánh và làm dẹt mô đun. Hệ thống  chia nhánh liên tục ởrangeomorphs rất cần thiết để đạt được tỷ lệ “diện tích bề mặt trên sốlượng” cao, cần thiết cho cơ chế ăn bằng thẩm thấu”.

Ngày nay, chỉ vi khuẩn vi mô tỏ ra hiệu quả trong khả năng ăn bằng thẩmthấu, mặc dù một số động vật, ví dụ như bọt biển và san hô sử dụng thẩmthấu như nguồn thức ăn thay thế. Trongthời kỳ Ediacaran, 635 đến 541 triệu năm trước, với đại dương giàu dinhdưỡng, thì chiến lược hấp thụ dinh dưỡng bằng cách khuếch tán có vẻhiệu quả hơn. Laflamme cho biết: “Chúng tôi tin rằng sinh vậthời kỳ Ediacaran ăn những cácbon hữu cơ phân hủy dưới rất nhiều dạng.Nó đại diện cho vật liệu hữu cơ có nguồn gốc từ thực vật, nấm, động vậtphân hủy thành chất béo và protein trong quá trình phân rã hữu cơ tựnhiên. Ngày càng có nhiều bằng chứng rằng trong thời kỳ Ediacaran, dosự vắng mặt của động vật với hệ thống  ruột có khả năng “đóng gói” chấthữu cơ thành những viên phân, lượng dinh dưỡng hữu cơ phân hủy rấtphong phú, đặc biệt là trong vùng sâu hơn. Không có quá trình “đónggói” này, những chất hữu cơ phân hủy thành chất béo và protein có khảnăng hòa tan vào nước biển. Chúng tôi  tin rằng những hợp chất này đượchấp thụ qua “da” của sinh vật Ediacaran do tỷ lệ “diện tích bề mặt trênsố lượng” cao”.

Bài báo trên PNAS kết luận rằng ngày nay “vi khuẩn lưuhuỳnh khổng lồ, ví dụ như Thiomargarita, sinh sống tại khu vực  ven biểnNamibia, nơi có khả năng tiếp cận với nguồn dinh dưỡng và cácbon hữu cơphân hủy nhiều hơn. Những khu vực  giàu dinh dưỡng như vậy có thể làđiển hinh cho đại dương thời kỳ Ediacaran cho thấy không phải hoàn toànngẫu nhiên mà những rangeomorphs đầu tiên xuất hiện trong khu vực  nướcsâu giàu cácbon hữu cơ phân hủy”.

Nghiên cứu do Hội đồng nghiên cứu  khoa học  và kỹ thuật  tự nhiên  củaCanada (NSERC), và Quỹ Bateman của Laflamme, Chương trình  sinh học tiếnhóa và sinh học ngoài Trái Đất của NASA, cùng Chương trình  địa chấttrầm tích và cổ sinh vật học Quỹ khoa học  quốc gia.

Hiện tại chưa có bình luận nào về bài viết Sinh vật phức hợp thời kỳ đầu ăn bằng cách thẩm thấu!

Bạn có ý kiến gì về bài viết Sinh vật phức hợp thời kỳ đầu ăn bằng cách thẩm thấu này? Hãy gởi suy nghĩ, bình luận, đánh giá, lời khuyên ... của bạn về bài viết Sinh vật phức hợp thời kỳ đầu ăn bằng cách thẩm thấu bạn tại đây.