Language
Country/Area
No result found
Sự thay đổi màu sắc ở Dunaliella: Môi trường ảnh hưởng đến vẻ ngoài của nó như thế nào?
Dunaliella là một loại tảo xanh quang hợp đơn bào được biết đến với khả năng tồn tại lâu hơn các sinh vật khác trong môi trường cực kỳ mặn. Trong khi hầu hết các loài Dunaliella được tìm thấy ở môi trường biển thì một số loài nước ngọt lại rất hiếm. Một số loài trong chi này có thể tích lũy lượng beta-carotene và glycerol tương đối lớn trong điều kiện phát triển khắc nghiệt, chẳng hạn như cường độ ánh sáng cao, nồng độ muối cao và hàm lượng oxy và nitơ hạn chế. Mặc dù vậy, Dunaliella vẫn phân bố rộng rãi ở các hồ và đầm trên khắp thế giới. Loài Dunaliella rất khó phân biệt nếu chỉ dựa vào hình thái và sinh lý vì nó thiếu thành tế bào và có thể thay đổi hình dạng, cộng thêm nó có các sắc tố khác nhau thay đổi màu sắc tùy theo điều kiện môi trường. Thông qua phân tích phát sinh loài phân tử, việc xác định hệ thống phân loại của Dunaliella trở nên quan trọng.
Dunaliella đã được nghiên cứu hơn một trăm năm và trở thành sinh vật mẫu quan trọng để nghiên cứu quá trình thích nghi với khả năng chịu mặn của tảo.
Sự phát triển của lịch sử và tri thức
Dunaliella được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1838 bởi nhà thực vật học người Pháp Michel-Felix Dunal và được đặt tên là Haematococcus salinus. Tuy nhiên, khi sinh vật này được mô tả chính thức và đặt tên thành một chi mới vào năm 1905, tên của Deluster đã được đổi thành Dunaliella để vinh danh người phát hiện ban đầu. Để mô tả chi này, de Lust đã nghiên cứu các mẫu vật sống từ các hồ muối Rumani, ghi lại màu sắc, chuyển động và các đặc điểm hình thái chung. Cùng năm đó, một nhà sinh vật học khác, Clara Hamburg, cũng mô tả chi này, nhưng thật không may, bài báo của De Lust đã được xuất bản trước bài báo của cô. Kể từ đó, nhiều nghiên cứu khác nhau về Dunaliella đã dần dần được thực hiện, chẳng hạn như nghiên cứu mở rộng chảo muối ở Hamburg của Kavala năm 1906, nghiên cứu năm 1914 của Pierce về Biển Cổ Muối ở California và nghiên cứu sinh thái của Rabe.
Năm 1906, de Lust đã mô tả hai loài, Dunaliella salina và Dunaliella viridis, có thể phân biệt được bằng kích thước và màu sắc của chúng. Nghiên cứu sau đó tiết lộ rằng màu đỏ của D. salina là do nó tích tụ một lượng lớn carotene, trong khi D. viridis là một biến thể nhỏ hơn, có màu xanh lục. Năm 1921, Rabe thực hiện một nghiên cứu trong đó ông đặt Dunaliella vào môi trường có độ mặn thấp hơn và quan sát thấy các sinh vật này thích nghi với môi trường mới và có màu sắc xanh hơn. Phát hiện này nêu bật những thay đổi về màu sắc do sự tích tụ carotene ở độ mặn cực cao.
Môi trường sống và sinh thái
Các loài ưa mặn như Dunaliella salina phát triển mạnh trong môi trường khắc nghiệt như hồ muối, ruộng muối và ao kết tinh trên khắp thế giới. Khả năng chịu mặn của chúng cho phép chúng khác biệt với các sinh vật khác và trở thành nhà sản xuất chính quan trọng trong hệ sinh thái siêu mặn. Hơn nữa, Dunaliella được coi là thức ăn chính của các loài ăn lọc nhỏ và nhiều loại sinh vật phù du.
Ví dụ, ở Great Salt Lake, Dunaliella là loài sản xuất chính chiếm ưu thế ở Vịnh Bắc và cũng là thành phần quan trọng của cộng đồng quang hợp ở Vịnh Nam.
Trong những môi trường cực kỳ mặn này, Dunaliella có thể tích tụ một lượng lớn glycerol nội bào trong thời gian dài để chống lại áp suất thẩm thấu cao bên ngoài. Điều này cho phép chúng sinh sản và chịu đựng những thách thức sinh tồn trong môi trường khắc nghiệt.
Hình thái và các quá trình tế bào
Dunaliella là một loại tảo xanh dao động, có hình dạng khác nhau tùy theo loài, bao gồm hình bầu dục, hình trứng và hình trụ. Trong những giai đoạn tăng trưởng nhất định, tế bào của Dunaliella có thể biến đổi thành những cơ thể hình tròn không hoạt động. Các tế bào thường dài từ 7 đến 12 micron và thay đổi tùy theo điều kiện môi trường, chẳng hạn như sự thay đổi về ánh sáng, độ mặn và nguồn cung cấp chất dinh dưỡng. Tế bào D. salina lớn hơn đáng kể, thường dài từ 16 đến 24 micron.
Hai roi có chiều dài bằng nhau của những tế bào này dài khoảng 1,5 đến 2 lần chiều dài tế bào và có thể đu đưa nhanh chóng để đẩy tế bào về phía trước. Màng tế bào của Dunaliella có lớp phủ dính dày rõ ràng và không có túi vận chuyển tổng hợp, khiến nó linh hoạt hơn để thích nghi.
Trong điều kiện cường độ ánh sáng và độ mặn cao, sự tích tụ beta-carotene có thể khiến tế bào có màu từ cam đến đỏ.
Vòng đời
Tế bào Dunaliella sinh sản hữu tính trong điều kiện bất lợi. Khi hai tế bào vận động đơn bội tiếp xúc với nhau, chúng hợp nhất để tạo thành hợp tử lưỡng bội có thành dày, có thể tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt cho đến khi môi trường thích hợp quay trở lại. Sau đó, hợp tử sẽ trải qua quá trình phân bào, giải phóng hàng chục tế bào con đơn bội. Đây là chiến lược sinh tồn hiệu quả khi môi trường sinh thái hiện tại thay đổi như độ mặn cao hoặc thiếu độ ẩm.
Nếu không xem xét lại khả năng thích ứng với môi trường của Dunaliella, chúng ta có thể bỏ lỡ cơ hội tìm hiểu cách ứng phó với những thay đổi môi trường trong tương lai.
Màu sắc của Dunaliella có liên quan chặt chẽ đến hệ sinh thái. Sự thay đổi ngoại hình độc đáo này khiến chúng ta phải suy nghĩ sâu sắc về chiến lược sinh tồn của loài tảo này và sự tương tác của nó với môi trường. Bạn nghĩ những thay đổi về môi trường sẽ ảnh hưởng như thế nào đến hệ sinh thái tảo trong tương lai?
