Phát hiện mới về sinh vật phù du chứa độc tố gây liệt cơ

Theo một nghiên cứu mới đây của các nhà nghiên cứu tại Đại học Hawai'i tại Manoa (UHM) và Trường công nghệ và khoa học Trái đất và biển (SOEST) đã cho thấy việc ăn phải các loài tảo độc này sẽ làm biến đổi sự cân bằng năng lượng và khả năng sinh sản của các loài động vật thân giáp (copepod) - đây là một loài giáp xác nhỏ sống ở phía bắc Đại Tây Dương và là nguồn thức ăn chính cho các loài cá con, bao gồm nhiều loài thương mại quan trọng.

Mặc dù loài tảo độc này chứa độc tố có thể gây liệt cơ (paralytic shellfish poisoning), nhưng các nghiên cứu trước đây cho rằng những loài động vật thân giáp có khả năng “kháng lại” (tolerant) các loại tảo độc này ở mức cao nên không xảy ra hiện tượng cá chết hàng loạt. Tuy nhiên, công trình nghiên cứu mới này của Vittoria Roncalli-giáo sư tại Trung tâm Nghiên cứu Sinh học Thái bình dương UHM (PBRC) và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng loài tảo độc có khả năng gây ra hiện tượng thủy triều đỏ này thực tế gây sức ép lên các loài động vật thân giáp, Calanus finmarchicus, và tác động đến sự cân bằng năng lượng của những loài này.

Do đó, các loài động vật thân giáp này ăn phải loài tảo độc này sẽ bị suy yếu năng lượng sẵn có cho quá trình sống bao gồm tăng trưởng, sinh sản và tạo chất béo thiết yếu (quá trình sinh tổng hợp lipid).

Trong các thí nghiệm đối chứng trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã cho các nhóm loài động vật thân giáp khác nhau ăn loài tảo độc này với số lượng ít hoặc nhiều, sau đó họ dùng một kỹ thuật phân tử mới có tên là RNA-Seq để đo được các phản ứng sinh lý học xảy ra trong cơ thể chúng.

“Về bản chất, chúng ta có thể xác định được các “lệnh” đã điều khiển các phản ứng của các loài động vật thân giáp với sự thay đổi môi trường”, Roncalli cho biết. “Bằng cách phân tích các thay đổi trong ARN thông tin, chúng tôi đã phát hiện ra được chu trình sinh học nào đã bị tác động”.

Họ vô cùng ngạc nhiên khi quan sát thấy các phản ứng sinh lý học xảy ra ở cả hai chế độ ăn ít và nhiều. Sự cân bằng năng lượng của loài động vật thân giáp này bị ảnh hưởng nghiêm trọng, thậm chí với ở liều điều trị thấp, và tác động này lên quá trình tổng hợp lipid là điều đặc biệt không mong muốn xảy ra.

Sự biến đổi khí hậu toàn cầu đã tác động đến tất cả các môi trường trên Trái đất, có lợi cho một số loài sinh vật nhưng lại gây hại cho nhiều loài sinh vật khác. Một xu hướng là có sự gia tăng về tần suất xuất hiện và quy mô của loài tảo nở hoa độc hại như loài tảo nở hoa Alexandrium fundyense, do đó số lượng và quy mô tấm quây vùng nuôi cá ở vùng vịnh Maine ngày càng nhiều là do khu vực này có loài tảo chứa độc tố PSP gây bại liệt này.

“Hơn nữa, mật độ cao của các loài tảo nở hoa có hại ở mức tổng thể có thể ảnh hưởng đến số lượng các loài động vật thân giáp (copepod), do đó ảnh hưởng đến nguồn thức ăn nuôi sống các loài cá quan trọng trong vùng biển Đại Tây Dương”, Petra Lenz, nghiên cứu gia tại PBRC, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang tiến hành thực hiện nghiên cứu thứ hai để đánh giá mức độ ảnh hưởng của loài tảo độc này đối với các giai đoạn phát triển đầu của các loài động vật thân giáp, C. finmarchicus. Bên cạnh đó, bằng việc sử dụng kỹ thuật mới này, họ có thể khảo sát cách thức các loài sinh vật phù du dị dưỡng (zooplankton) phản ứng sinh lý với sự thay đổi nhiệt độ, thức ăn, và tác động của con người trên các đại dương.

P.T.T-NASATI (Theo Phys)