Các nhà sinh vật học Úc đã phát hiện ra một cách bổ sung nhân giống san hô • Elena Naimark • Tin tức khoa học về "Yếu tố" • Phôi học, Sinh học

Các nhà sinh học Úc đã phát hiện ra một cách bổ sung để nhân giống san hô

San hô Acropora millepora – một cư dân lâu đời và được nghiên cứu kỹ lưỡng của Rạn san hô Great Barrier. Tuy nhiên, nó cũng làm các nhà khoa học ngạc nhiên. Cơ thể tròn giữa hai cành cây san hô là một bó trứng và tinh trùng. Hình ảnh từ www.secore.org

Các điều kiện bão của bờ biển nơi san hô sống không chỉ là một yếu tố bất ổn làm tăng tỷ lệ tử vong của những sinh vật này. Chúng cũng góp phần làm gia tăng số lượng ấu trùng san hô. Các sóng phá vỡ các phôi thành các phôi riêng biệt và một ấu trùng độc lập phát triển từ mỗi blastomere. Khả năng bổ sung này làm tăng số lượng con cháu hai đến bốn lần, và cơ hội sống sót và giải quyết ấu trùng ở một nơi phù hợp tăng lên cùng một lượng. Có lẽ, đó chính xác là sự thích nghi với các phép nhân khác nhau về số lượng cá mà cung cấp san hô với sự tồn tại thành công như vậy trong điều kiện không ổn định của vùng bão và tuổi thọ tiến hóa.

Như bạn đã biết, san hô sinh sản hữu tính và vô tính. Oocytes và tế bào tinh trùng trưởng thành trong endoderm và được phát hành vào trong nước. Đồng thời, việc phát hành các sản phẩm tình dục được đồng bộ hóa theo thời gian trong năm và giai đoạn của mặt trăng: trong tất cả các khả năng, san hô phản ứng với một bước sóng nhất định trong dải màu xanh và nhiệt độ của nước.Sự đồng bộ hóa sinh sản trong thời gian của năm và giai đoạn của mặt trăng là đặc điểm không chỉ của san hô, mà còn của nhiều loài động vật biển khác (ví dụ, các nhà nghiên cứu về sinh vật biển của Biển Trắng đã quen thuộc với các mô hình sinh sản tuyệt vời của nereis: trong tháng trăng tròn đầu tiên của tháng Bảy. và, lướt qua nước như rắn biển, chúng phát ra các sản phẩm tình dục).

San hô quét gametes vào trong nước cùng một lúc (cụm màu hồng bên trái), hình thành các bó trứng và tinh trùng. Trong mỗi bó, 5-10 ova và hàng ngàn tinh trùng (dây chằng tròn được phóng to trong ảnh bên phải). Hình ảnh từ www.secore.org

Trứng thụ tinh trôi nổi trong nước và sau một vài lần phân cắt liên tiếp, tạo thành blastula, sau đó là gastrula và cuối cùng là ấu trùng planula. Ấu trùng này là ciliated và di động. Cô ấy chìm xuống đáy, và nếu cô ấy đến được nơi có chất nền thích hợp để gắn bó, cô ấy trải qua biến thái và biến thành một polyp. Sau khi một polyp có thể nhân vô tính, sinh ra ngày càng nhiều corallites mới. Đây là cách một thuộc địa cố định mô-đun được hình thành – đó là, như vậytrong đó bao gồm các sinh vật đồng nhất về mặt di truyền cứng nhắc (bây giờ phân biệt giữa các sinh vật mô-đun và thuộc địa, sau này bao gồm các cá thể khác biệt được kết nối lỏng lẻo). Planula được coi là một giai đoạn giải quyết, vì nó là do việc phát hành một số lượng lớn các ấu trùng như vậy mà môi trường sống mới được phát triển.

Đề án trải nghiệm với polyp. Cột đầu tiên (ngoài cùng bên trái) – một, hai và bốn tế bào phôi. Tiếp theo là truyền máu từ hồ này sang bể cá khác từ độ cao ba mươi centimét – tức là, bắt chước một cơn bão trung bình. Cột thứ hai – các tế bào phôi bị phân rã có kích thước khác nhau. Cột thứ ba – một khởi đầu mới của một sự phát triển bị gián đoạn. Các cột sau đây cho thấy cho đến khi kết thúc của gastrulation, một tỷ lệ khác nhau của kích thước phôi được quan sát thấy. Cột cuối cùng – polyp trẻ sau khi biến thái, tỷ lệ của kích thước được bảo quản. Hình ảnh từ các tài liệu bổ sung cho bài viết được thảo luận trong Khoa học

Các nhà khoa học Úc từ Viện Khoa học Hàng hải (Viện Khoa học Biển Úc, AIMS) đã tạo ra một sự bổ sung thú vị cho hệ thống luân phiên của các thế hệ san hô.Họ quan sát thấy một phương pháp sinh sản vô tính khác trong bể cá thí nghiệm, bên cạnh việc chớm nở bình thường. Trong bể cá, họ đã trồng 7 đàn san hô Acropora millepora. San hô sản xuất trứng và bắt đầu thụ tinh sau khi thụ tinh. Sau ba giờ, đa số blastuli – giai đoạn đầu của trứng nghiền – bao gồm 2, 4 hoặc 8 tế bào. Và sau đó các nhà nghiên cứu đã làm một thí nghiệm đơn giản: nước chứa những phôi này (chính xác hơn, blastula) đã được chuyển từ một hồ cá này sang hồ cá khác. Vì vậy, blastula đã được tiếp xúc với bình thường trong điều kiện tự nhiên – nó là một tương tự của một làn sóng nhỏ hoặc trung bình trên biển. Hầu hết các blastuli phân chia thành các tế bào đơn lẻ hoặc các mảnh từ hai đến bốn tế bào.

Ở đây một đặc thù riêng biệt của san hô bị ảnh hưởng – sự vắng mặt của một lớp vỏ dày đặc trong trứng. Nếu một cái vỏ như vậy tồn tại, thì không có sóng và gió nào có thể phá hủy tính toàn vẹn của những phôi này. Tuy nhiên, từng mảnh vụ nổ cá nhân vẫn tiếp tục phát triển bình thường. Chúng được phân biệt với ấu trùng thông thường chỉ bằng kích thước. Với sự phát triển ổn định, kích thước trứng trung bình là khoảng 440 micron, đường kính blastomere của hai và bốn tế bào là 313 và 227 micron,kích thước của ấu trùng di chuyển sau khi kết thúc gastrulation và đóng cửa của blastopore – và điều này xảy ra vào ngày thứ 7 của sự phát triển – xấp xỉ bằng kích thước của trứng thụ tinh, đó là, khoảng 440 micron. Sau khi "bão" thử nghiệm, ấu trùng di chuyển hóa ra là ba lớp kích thước – 440, 344 và 267 micron. Rõ ràng là, cùng với ấu trùng bình thường, mẫu được tạo thành từ hai và bốn tế bào blastom. Ấu trùng của tất cả các kích thước đã trải qua biến thái với cùng một hiệu quả: khoảng 80% trong số họ biến thành polyp nhỏ của ba lớp kích thước – 866, 568 và 406 micron. Sau khi các polyp này phù hợp với các hợp chất quang hợp, kích thước của chúng dần dần được cân bằng.

Giai đoạn phát triển san hô vị thành niên Acropora millipora. A – hỗn hợp ban đầu của phôi trước khi bắt đầu thí nghiệm, ba giờ sau khi thụ tinh. B – các vụ nổ cá nhân sau khi bắt đầu có bão. C – phôi bốn ngày của ba lớp kích thước. D – Polyp sáu tuần với các đối tượng. Chiều dài thanh tỷ lệ 0,5 mm. Hình ảnh từ bài viết trong thảo luận Khoa học

Nhiều loài động vật có thể tiếp tục phát triển bình thường từ các phôi nhân riêng lẻ, đặc biệt nếu sự phân tách xảy ra ở những giai đoạn sớm như vậy. Tuy nhiên, chỉ có san hô đã biến con đường nguy hiểm này thành lợi thế của chúng bằng cách loại bỏ vỏ trứng dày đặc.Các loài san hô từ các họ Acroporidae, Faviidae, Mussidae, Fungidae và Occulinidae được điều chỉnh theo số nhân của con cháu này. Bằng cách này, họ tăng gấp đôi hoặc thậm chí gấp bốn lần số lượng hậu duệ, nhân đôi hoặc tăng gấp bốn lần cơ hội sống sót và tái định cư. Có thể là sự phong phú của con cháu, đạt được bằng mọi cách có thể, xác định khả năng thích nghi với các điều kiện không ổn định của các vùng bão và, theo đó, khả năng phục hồi tiến hóa.

Nguồn: A. J. Heyward, A. P. Negri. Turbulence, Cleavage, và Naked Embryo: Một trường hợp cho Coral Clones // Khoa học. Ngày 2 tháng 3 năm 2012. V. 335. P. 1064.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: