Cá rồng đã tiến hóa như thế nào để phát ra ánh sáng đỏ?

Cá rồng là những sinh vật có vẻ ngoài đáng sợ, sống tại các vùng nước tối của đáy biến. Môi trường sống của chúng không khuyến khích việc sử dụng mắt để nhìn hay khả năng nhìn thấy màu sắc. Tuy nhiên, một số loài cá rồng lại tiến hóa rất nhanh: chúng chuyển từ nhạy cảm với ánh sáng xanh sang nhạy cảm với ánh sáng đỏ.

cá rồng
Cá rồng có thể chuyển từ nhạy cảm với ánh sáng xanh sang nhạy cảm với ánh sáng đỏ. (Nguồn: livescience.com)

Đây là một điều kỳ lạ vì đáy biển không phải là nơi mà những tiến hóa như thế hay diễn ra.“Đáy biến luôn tối om và chẳng có gì thay đổi. Phải có gì đó khác ở dưới đó gây ra sự tiến hóa về thị giác này", Christopher Kenaley, một nhà nghiên cứu sinh học của Đại học Harvard nói với Live Science.

Nguyên nhân gây ra sự tiến hóa nói trên có khả năng là sự phát quang sinh học tự thân của cá rồng cũng như những sinh vật đáy biển khác.

Cá rồng có hàm và răng lớn hơn rất nhiều so với cơ thể, sống ở độ sâu 200 - 2.000m so với mặt nước biển. Khoảng 95% các loài sinh vật ở độ sâu này có thể nhìn thấy ánh sáng xanh, đồng thời cũng có khả năng phát quang sinh học.

Chúng phát sáng để dụ con mồi tới, giao tiếp với nhau hoặc ngụy trang trong luồng ánh sáng mờ từ trên mặt biển. Một số loài như cá râu còn có các sợi cơ phát sáng màu xanh.

Mặc dù màu xanh là màu mặc định dưới biển, có 9 loài cá rồng lại có thể nhìn thấy và tự phát quang màu đỏ.

Để xây dựng lại lịch sử tiến hóa của cá rồng, các nhà nghiên cứu đã xem xét sự khác biệt trong các chuỗi gene lập trình nên rhodopsin - sắc tố nhạy cảm với ánh sáng cũng như ba gene khác trong các mẫu từ 23 nhóm cá rồng. Để khẳng định khi nào các nhóm cá rồng phân tách khỏi nhau trong quá trình tiến hóa, các nhà nghiên cứu còn sử dụng tuổi thọ ước tính của các mẫu hóa thạch.

Họ kết luận rằng khả năng nhìn thấy màu đỏ của cá rồng tiến hóa cách đây khoảng 15 triệu năm trước. Các loài nhìn thấy ánh sáng đỏ có khả năng phát ra ánh sáng này với bước sóng dài. Để phát ra ánh sáng, chúng sử dụng các cơ quan phát ra ánh sáng nằm ở trước cầu mắt. Ánh sáng đỏ không thể dụ dỗ con mồi vì phần lớn chúng không nhìn thấy, nhưng nó cho phép cá rồng dễ dàng nhìn thấy con mồi của chúng.

Khoảng 4 triệu năm trước, một số loài cá nhìn thấy màu đỏ lại chuyển về nhìn thấy màu xanh. Các phân tích của nhóm nghiên cứu cho rằng hai nhóm cá hiện đại có khả năng nhìn thấy màu xanh có tổ tiên có khả năng nhìn thấy màu đỏ.

“Giờ chúng tôi đã hiểu rằng tiến hóa thị giác có thể xảy ra rất nhanh trong một môi trường không có nhiều sự thay đổi”, Kenaley chia sẻ.

Sự phát quang sinh học được cho là nguyên nhân của sự thay đổi về thị giác này. Những sinh vật này có một enzyme tên là coelenterazine. Được các động vật có xương sống sử dụng để trung hòa các gốc tự do, enzim này tạo ra photon hay các phân tử ánh sáng. Sau khi được lọc qua các mô của cơ quan phát sáng, ánh sáng tạo ra có màu xanh. So với các ánh sáng có màu khác, ánh sáng xanh đi sâu hơn vào lòng biển, do đó các sinh vật sống sâu dưới biển có khả năng nhìn thấy ánh sáng này.

Cá rồng đã thay đổi quá trình trên để phát ra ánh sáng đỏ, và sự tiến hóa này cùng kéo theo khả năng nhìn thấy ánh sáng đỏ.

Nghiên cứu này đã đưa ra quan điểm đối lập với các nghiên cứu trước đó về khả năng nhìn thấy ánh sáng đỏ đã tiến hóa ít nhất hai lần riêng biệt. Trong khi đó, các nghiên cứu về gene khác phân chia các loài cá có khả năng nhìn thấy ánh sáng xanh và đỏ thành hai nhóm khác nhau lại chưa đưa ra được bằng chứng nào về việc một loài tổ tiên nhìn thấy ánh sáng đỏ lại quay về nhìn thấy ánh sáng xanh.

Vietnam+/Khoa học, 06/03/2014
Đăng ngày 07/03/2014
Khoa học

Các mục tiêu kháng vi-rút tiềm năng trong quá trình nhiễm vi-rút hoại tử cơ ở tôm thẻ chân trắng

Trong những năm gần đây, giải trình tự phiên mã đã được áp dụng rộng rãi để nghiên cứu tương tác giữa virus và vật chủ. Bằng cách so sánh các hồ sơ biểu hiện gen vật chủ ở các giai đoạn nhiễm khác nhau, các nhà nghiên cứu có thể xác định các yếu tố chính và những thay đổi trong đường dẫn truyền tín hiệu do nhiễm virus gây ra, giúp nhận định được các chiến lược xâm nhập của virus và cơ chế kháng vi-rút của vật chủ.

Tôm thẻ chân trắng
• 10:53 18/12/2024

Hướng đi mới trong nuôi trồng thủy sản: Mô hình Aquaponics

Mô hình Aquaponics đang được xem là một trong những giải pháp đột phá cho ngành nuôi trồng thủy sản trong thời kỳ hiện đại. Không chỉ kết hợp hiệu quả giữa nuôi thủy sản và trồng cây trong hệ thống tuần hoàn khép kín, mô hình này còn tối ưu hóa tài nguyên, mang lại lợi ích kinh tế và bảo vệ môi trường.

Mô hình Aquaponics
• 14:27 16/12/2024

Giải pháp công nghệ hiện đại trong kiểm soát rận biển trên cá hồi

Rận biển, một loại ký sinh trùng nguy hiểm, đang trở thành vấn đề lớn trong ngành nuôi trồng cá hồi. Chúng không chỉ gây tổn hại nghiêm trọng đến sức khỏe cá mà còn làm giảm năng suất và gia tăng chi phí sản xuất.

Cá hồi
• 10:20 12/12/2024

Vật chủ trung gian truyền bệnh EHP trên tôm

Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) lây truyền bệnh cho tôm chủ yếu xảy ra qua đường miệng bằng cách ăn phải bào tử các mô, trầm tích và nước bị ô nhiễm. Đồng thời chúng cũng được xác định có ở động vật không xương sống hoang dã như giun nhiều tơ, cua, động vật thân mềm và các loài động vật đáy khác như artemia, v.v. và chúng bị nghi ngờ là vật truyền mầm bệnh cho tôm giữa môi trường hoang dã và hệ thống nuôi.

Tôm thẻ chân trắng
• 10:18 11/12/2024

Calciphos - Bí quyết giúp tôm nuôi lột xác nhanh bóng đẹp khỏe mạnh

Khoáng chất là một trong những yếu tố cốt lõi đóng vai trò quan trọng cho sự phát triển toàn diện của tôm. Thiếu hụt khoáng chất có thể khiến tôm chậm lớn, vỏ mềm, dễ nhiễm bệnh. Calciphos với công thức được người nuôi tôm tin tưởng trong 15 năm là dung dịch khoáng đa vi lượng giúp người nuôi an tâm tôm cứng vỏ sau khi lột, chắc thịt, tăng cao tỷ lệ sống.

Calciphos Virbac
• 22:02 23/12/2024

Các lưu ý khi xử lý ao thả nuôi vụ tết 2025

Vụ nuôi thả dịp Tết luôn là thời điểm quan trọng trong ngành thủy sản. Xử lý ao nuôi tôm vụ Tết 2025 cần chú trọng các lưu ý đặc biệt để đảm bảo môi trường nước sạch, tôm khỏe mạnh, và đạt năng suất cao trong điều kiện thời tiết mùa Tết thường lạnh và có thể biến đổi thất thường.

Ao nuôi tôm
• 22:02 23/12/2024

Hướng đi xây dựng thương hiệu cho sản phẩm tôm Việt Nam

Tôm Việt Nam từ lâu đã nổi tiếng trên thị trường quốc tế nhờ chất lượng và giá trị dinh dưỡng cao. Tuy nhiên, để gia tăng giá trị thương hiệu và cạnh tranh mạnh mẽ với các sản phẩm tôm khác trên thế giới, việc xây dựng thương hiệu cho sản phẩm tôm Việt Nam là một yếu tố quan trọng.

Tôm thẻ
• 22:02 23/12/2024

Những câu hỏi thường gặp về bệnh EHP trên tôm

Bệnh vi bào tử trùng EHP là một trong những bệnh nguy hiểm đối với tôm nuôi, gây ra thiệt hại lớn cho ngành thủy sản. Bệnh này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe và tốc độ tăng trưởng của tôm mà còn gây khó khăn trong quản lý ao nuôi. Dưới đây là những câu hỏi thường gặp về bệnh EHP và các giải pháp hiệu quả mà người nuôi tôm cần biết.

Tôm thẻ chân trắng
• 22:02 23/12/2024

Mật độ thả giống tối ưu cho từng loại hình nuôi tôm

Mật độ thả giống đóng vai trò then chốt ảnh hưởng đến sức khỏe, tốc độ tăng trưởng, và năng suất thu hoạch. Việc lựa chọn mật độ phù hợp không chỉ dựa trên loại hình nuôi mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện ao, kỹ thuật chăm sóc, và môi trường nước.

Ao nuôi tôm
• 22:02 23/12/2024
Some text some message..