Biển và cư dân của biển Vùng biển sâu tối tăm là ngôi nhà của những sinh vật kỳ lạ chưa tùng biết đến.các nhà khoa học vừa cho biết những vùng đại dương sâu thẳm, quanh năm tối đen, là n
Trang 1LỜI CẢM ƠN
đồ án tốt nghiệp này là kết quả cố gắng của em dưới sự chỉ dạy và truyền đạt kiến thức của Quý thầy cô trong suốt hơn bốn năm em gắn bó với trường đại Học Dân Lập Hồng Bàng
để thực hiện hoàn tất luận văn và đồ án tốt nghiệp này trước tiên em xin kắnh gởi lời cám ơn sâu sắc nhất đến thầy đào Thanh Hà, thầy đã tận tình truyền đạt những kiến thức, những kinh nghiệm, hướng dẫn tận tình cho em để hoàn thành tốt bài
đồ án tốt nghiệp này
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường đại Học Quốc Tế Hồng Bàng cùng quý thầy cô khoa Mỹ Thuật Công Nghiệp, trường đại Học Quốc tế Hồng Bàng đã tận tình truyền đạt kiến thức và những kinh nghiệm quý báu, giúp em có một nền tảng thật sự cần thiết để em chuẩn bị bước ra ngoài xã hội, mở cánh cửa tương lai của chắnh mình và là người có ắch cho xã hội, góp phần xây dựng đất nước ngày càng giàu đẹp hơn
Trang 3NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Trang 4NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Trang 5MỤC LỤC
PHẦN 1: SƠ LƯỢC VỀ ðỀ TÀI
1 Lý do chọn đề tài
2 Ý nghĩa và giá trị của đề tài
3 Giới hạn của đề tài
PHẦN 2: NỘI DUNG CỦA ðỀ TÀI
1 Nghiên cứu
1.1 Biển và cư dân của biển
1.1.1 Sinh vật biển phát sang
1.1.2 San hô
1.1.3 Sứa biển
1.2 Chủ nhân của biển
1.3 Quan niệm của con người về biển
1.4 Con nguời và nhu cầu tâm sinh lý
1.5 Cảm xúc và nhu cầu của con người
1.6 Cảm xúc bình yên của con người trong không gian nội thất 1.7 Tìm hiểu về vùng đât Hà Tiên
1.8 Biệt thự ven biển
2 Ứng dụng
Công trình biệt thự hoa biển
3 Kết luận
Trang 6PHẦN 1: SƠ LƯỢC VỀ ðỀ TÀI
1 Lý do chọn đề tài
Biển , mỗi lần ra biển nó lại thấy nhẹ nhàng biển bao là, nó thì nhỏ
bé, dương như những nỗi buồn của nó đã được gió biển thổi đi , đi xa mãi, nó ko mấy khi tắm biển, nhưng nó thích ngắm biển, sau những lần đó nó cảm thấy thật nhẹ lòng, lại có thể có sức để thực hiện tiếp những dự định
2 Ý NGHĨA – GIÁ TRỊ CỦA ðỀ TÀI
để phục vụ cho công việc thiết kế của mình
2.2 Giá trị của đề tài:
Công trình được thiết kế nhằm phục vụ cho tất cả các đối tượng, đặc biệt là những người thích sự sáng tạo, phá cách và có phong cách sống mới,họ cũng cần có nhu cầu nghĩ ngơi, sau 1 ngày làm việc học tập mệt mõi,mõi người trở về tổ ấm của mình,tìm lại sự bình yên và thoai
mái
3 GIỚI HẠN ðỀ TÀI
ðồ án tập trung nghiên cứu về biển,sinh vật biển và cảm xúc của con người về biển.Qua đó vận dụng để thiết kế nội thất cho một nhà biệt thự trong khu đô thị mới có đầy đủ các không gian sống cơ bản như vườn, phòng khách, phòng ngủ, bếp, nhà vệ sinh, phòng sinh hoạch
Trang 7PHẦN 2: NỘI DUNG CỦA ðỀ TÀI 1.1 Biển và cư dân của biển
Vùng biển sâu tối tăm là ngôi nhà của những sinh vật kỳ lạ chưa tùng biết đến.các nhà khoa học vừa cho biết những vùng đại dương sâu thẳm, quanh năm tối đen, là nơi sinh sống của hàng loạt loài động vật rất khác lạ so với những gì người ta nghĩ trước đây, từ sứa phát sáng đến giun ống sống nhờ vào dầu rỉ ra từ đáy đại dương
Trang 8ðến nay, tổng cộng đã định danh được 17.650 loài động vật, bao gồm các loài tôm, san hô, sao biển, cua, sống ở vùng biển sâu khoảng 5000m, nơi quanh năm lạnh giá và không có ánh sang
Robert Carney thuộc Trường đại học Bang Louisiana, người đồng chỉ đạo một nghiên cứu về biển sâu - một phần của dự án lớn về ðiều tra sinh vật biển quốc tế (COML), cho biết: “Mức độ đa dạng sinh học ở đáy biển sâu cao hơn rất nhiều so với chúng ta nghĩ”
Trang 9ỘCác vực sâu không còn là lỗ đen nữaỢ, ông đã phát biểu với Reuters sau các chuyến khảo sát biển sâu có sử dụng máy chụp hình kéo ở tầng sâu, kỹ thuật sóng âm, và các kỹ thuật khác
Ánh sáng chỉ xuyên vào nước biển đến độ sâu khoảng 200m, có thể so sánh với độ cao của tòa tháp Tượng đài Washington 169m, và vùng bên dưới độ sâu này từ lâu được xem là hoang mạc có áp suất khủng khiếp
Bên dưới vùng chiếu sáng, nơi thực vật không thể sống, các động vật sống được nhờ vào nguồn năng lượng từ ăn vi khuẩn, hoặc phân hủy metan hoặc dầu, hoặc ăn thức ăn từ trên lắng xuống như xác cá voi
Trong các động vật này có sứa phát sáng và động vật mềm như bạch tuộc có vây, hay còn gọi là những con ỘDumboỢ, vì chúng đập hai vây
có hình tai và trông như con voi bay trong phim hoạt hình
ỘDumbo, dài khoảng 2m, là một trong số các động vật lớn của vực biển sâu, gồm một số loài cá mập, hoặc thủy mẫu ốngỢ, Mike Vecchione thuộc Viện Smithsonian cho biết
ỘThủy mẫu ống đã được công bố dài hơn cá voi xanhỢ, ông đã phát biểu với Reuters điều tra sinh vật biển là một dự án 10 năm và sẽ kết thúc vào tháng 10/2010
Từ mũi khoan dầu
Ở một vùng biển thuộc Vịnh Mexico, các chuyên gia đã phát hiện một loài giun ống (tubeworm) sống trên nền đáy biển ở độ sâu 990m Khi cánh tay robot gắp nó lên từ một lỗ trên nền đáy biển, dầu đã phọt ra
từ đó, con giun này đang tiêu hóa các hóa chất từ việc phân hủy dầu
Trang 10Carney cho biết các công ty dầu mỏ hầu như chỉ tập trung khảo sát địa chất để tìm các vết dầu nhưng loài giun này cũng có thể là một chỉ thị Chúng ta có thể có một nguồn metan hoặc dầu mỏ gần đâu đây nếu phát hiện thấy có những giun ống này
Carney cho biết thêm, nhiều nhà khoa học đã “phiền lòng vì quan điểm rằng biển sâu không cần phải quan tâm”, và ngày nay xu thế khai thác tài nguyên đang cần các kiến thức về biển sâu và các sinh vật sống ở
đó
Hiện nay hiểu biết về các động vật sống ở biển sâu còn quá ít ỏi Chỉ
có 7 trong số 680 mẫu các loài giáp xác nhỏ mới thuộc Giáp xác chân chèo thu ở vùng biển phía đông nam ðại Tây Dương có khả năng định danh được Một chuyến khảo sát khác lần đầu tiên đã phát hiện một loài giun Osedax ăn xương cá voi ở vùng biển Nam Cực
Mặc dù ở dưới các lớp nước sâu đen tối, nhiều động vật vẫn tự tạo ra ánh sáng - những tín hiệu phát quang giúp phát hiện hoặc thu hút con mồi hay bạn tình, hoặc có mắt nhìn thấy trong bóng tối
Một vài động vật sống ở vùng chiếu sáng cũng bơi xuống các vực sâu; một con hải cẩu voi miền nam đã được ghi nhận ở độ sâu 2.388m
Màu sắc phát quang rực rỡ của các sinh vật biển
Ở điều kiện ánh sáng bình thường, con người sẽ không thể quan sát bằng mắt thường màu sắc phát quang của một số sinh vật dưới đại dương Tuy nhiên, với những bước sóng ánh sáng đặc biệt như ánh sáng cực tím hay ánh sáng xanh, chúng ta sẽ thấy được những màu sắc phát quang kỳ ảo của các sinh vật dưới lòng biển
Trang 11Rạn san hô mới nhú, ở vùng Biển ðỏ (Ai Cập), đang phát quang dưới ánh sáng cực tím UV
Khi được chiếu sáng bằng những những ánh sáng đặc biệt, nhiều loại sinh vật dưới đại dương hiện ra với những màu sắc rực rỡ
Trang 12
Màu phát quang các sinh vật dưới biển được tạo ra do các tế bào của chúng phản chiếu lại một số bước sóng ánh sáng nhất định và mỗi bước sóng sẽ tạo ra một màu sắc khác nhau
Rạn san hô và một con cua biển đang phát quang dưới ánh sáng xanh
ở vùng biển Thái Lan
Trang 14
Nhưng ở dưới đáy các đại dương, ánh sáng xanh sẽ giúp chúng ta quan sát rõ hơn các sinh vật ở đây
Trang 16
Tiến sĩ Michiels, thuộc Trường ðại học Tubingen ở ðức, là người đi tiên phong trong việc nghiên cứu các sinh vật phát quang dưới các đại dương
."Bạn không thể quan sát những màu sắc phát quang bằng mắt thường Những đèn chiếu sáng đặc biệt giúp chúng ta quan sát rõ hơn những màu sắc phát quang của sinh vật biển”, Tiến sĩ Michiels nói
Trang 17Rạn san hô phát quang trông như một vườn hoa tuyệt đẹp
Hiện tại, có rất nhiều giả thuyết về sự phát quang của các sinh vật biển Một số sinh vật phát quang ra những màu sắc giống với những vật xung quanh để ngụy trang
Trang 19Hiện tại, có rất nhiều giả thuyết về sự phát quang của các sinh vật biển Một số sinh vật phát quang ra những màu sắc giống với những vật xung quanh để ngụy trang
Trong khi một số loài khác phát quang để thu hút các sinh vật khác,
ví dụ như cá Goby và san hô
Khả năng phát sáng của sinh vật biển đã được con người phát hiện, nghiên cứu cách đây gần 80 năm, và đã được triển khai ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực Kết quả nghiên cứu sinh vật biển phát sáng ở vịnh Nha Trang do Viện Hải dương học Nha Trang thực hiện trong 2 năm (2004-2005), bước đầu đã phát hiện được 18 loài, cho thấy tiềm năng to lớn của nguồn lợi này ở nước ta
Sự tình cờ có giá trị
Năm 1927, trong lúc dạo bộ trên bờ biển ở vịnh Torbay (Anh), ông Phillips tình cờ đã phát hiện những con hải quỳ trong các vũng nước triều đọng lại phát ra ánh sáng xanh khi được rọi đèn pin đã được lọc
bỏ các ánh sáng nhìn thấy (chỉ truyền ánh sáng cực tím - UV) Ông bắt đầu nghiên cứu và đã trở thành học giả đầu tiên công bố các kết quả
về hiện tượng lý thú này ðến những năm 30 của thế kỷ XX, ông Kawaguit, người Nhật đã chú ý đến các sắc tố phát sáng của san hô khi bị kích hoạt bởi ánh sáng UV Những năm 40, vợ chồng ông Catala
đã nuôi thí nghiệm một số loài sinh vật biển có khả năng phát sáng khi
bị chiếu ánh sáng UV trong phòng tối Các kết quả thu được hết sức khả quan Sự phát sáng của sinh vật biển trong phòng tối do bị kích thích bởi ánh sánh UV đã tạo ra thế giới màu sắc huyền ảo, vô cùng hấp dẫn Ông bà Catala đã sáng lập ra Bảo tàng sinh vật biển Noumea (New Calodenia Nam Thái Bình Dương) Bảo tàng này đã nổi danh thế giới với hệ thống trưng bày “Sinh vật biển phát sáng”, huyền ảo và hấp dẫn du khách
Các loài sinh vật biển phát sáng và phát quang
Cho đến nay, đã phát hiện hơn 507 loài sinh vật biển có khả năng phát sáng khi bị kích hoạt bởi các nguồn sáng Trong đó, phần lớn là các loài san hô, rồi đến loài chân bụng (có hơn 200 loài), chủ yếu là
Trochidae, Bullidae, Cypraeidae, Triviidae, Haliodae, Fissurellidae, nhóm chân đầu như mực Tuộc, Nang, Ống , nhóm động vật thể
xoang
Trang 20Khác với phát quang sinh học, là đặc tính tự nhiên của một số loài thủy sinh có kích thước nhỏ (từ micromét đến vài centimét), có bản chất liên quan đến các phản ứng sinh hóa lý của chúng, một số loài sinh vật biển có khả năng đặc biệt là phản xạ, phát ra ánh sáng nhìn thấy
(bước sóng 450-600 nm) khi bị kích hoạt bởi các nguồn sáng không nhìn thấy (có bước sóng nhỏ hơn 450 - nguồn UV hay lớn hơn 600 nm
- nguồn hồng ngoại) chiếu vào
Bước đầu nghiên cứu, Viện Hải dương học Nha Trang đã phát hiện được 18 loài sinh vật ở vịnh Nha Trang có khả năng phát sáng và Viện cũng đã nuôi thử nghiệm thành công 4 loài san hô, phục vụ cho các triển khai ứng dụng ở Việt Nam
Hiện nay, khoa học hải dương đã xác định và lựa chọn khoảng 10 loài thuộc nhóm san hô, thủy tức, hải quỳ có khả năng phát sáng rất mạnh, ổn định
Cấu trúc protein - Bản chất của quá trình phát sáng
Vì sao một số loài sinh vật biển lại có khả năng phát sáng khi bị kích hoạt bởi các nguồn sáng khác chiếu vào, đặc biệt là nguồn UV?
Theo các nhà khoa học, hiện tượng phát sáng của các loài thủy sinh khi bị kích hoạt bởi các nguồn sáng UV này phụ thuộc vào cấu trúc của các protein Chính vì các protein của các vi sinh vật biển khác nhau, đặc điểm thích ứng, chịu được tác động của các sóng ánh sáng khác nhau đã tạo ra khả năng phát sáng của chúng Có một số loài sinh vật hay một số cấu trúc sinh học bị hủy hoại dưới tác dụng của ánh sáng
UV Trái lại, có những loài hay bộ phận sinh học khác lại bền vững, không bị phá hủy dưới tác dụng của ánh sáng UV Dựa vào các kết quả nghiên cứu về sự thay đổi của cấu trúc các protein do tác động của các nguồn sáng, các chuyên gia Nhật Bản đã giải thích vì sao phần lớn các loài san hô ở vùng biển nông có khả năng phát sáng khi bị nguồn UV chiếu vào San hô đã có quá trình tiến hóa hàng ngàn hoặc triệu năm trong các vùng biển nhiệt đới ðể thích nghi, các sắc tố của san hô có khả năng sàng lọc các loại ánh sáng mặt trời, hấp thụ ánh sáng UV độc hại, chuyển hóa, phát ra các ánh sáng nhìn thấy được (bước sóng 450-
Trang 21trong khoảng trên dưới chục mét Ngoài ra, khoa học hải dương cũng
đã phát hiện được một số loài sinh vật sống ở những tầng sâu hơn 200
- 1.000 m, thậm chắ đến 4.000 m có khả năng phát quang đó là các loài cá, giáp xác, có kắch thước nhỏ, chỉ khoảng vài centimet Phát sáng sinh học là một trong những đặc trưng thắch nghi của chúng
trong quá trình tiến hóa Phát sáng có thể là công cụ kiếm mồi, là công
cụ chống trả kẻ thù, là phản ứng Ộtự vệỢ do điều kiện môi trường thay đổi mạnhẦ đấy là những đặc trưng mang tắnh bản chất của các phản ứng sinh hóa, đặc trưng của một số loài thủy sinh
Hiện tượng phát sáng của một số loài sinh vật biển khác (sinh vật biển phát sáng) như san hô, hải quỳ chỉ xuất hiện khi bị kắch hoạt bởi các nguồn sáng, chủ yếu là ánh sáng UV Nhóm này không có khả năng phát sáng khi bị thay đổi các trạng thái sinh lý hay cọ xát cơ học
Những ứng dụng của sinh vật biển phát sáng
Hiện tượng phát sáng của sinh vật biển khi bị kắch hoạt bởi các nguồn sáng không nhìn thấy, đang được nghiên cứu ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:
- Phân loại sinh học biển, đặc biệt là phân loại các loài san hô
- Nghiên cứu lịch sử tiến hóa và quá trình biến đổi khắ hậu toàn cầu trong quá khứ, dự báo cho tương lai
- Nghiên cứu phục vụ cho việc đánh giá, xác định chất lượng môi
trường nước, môi trường trầm tắch, môi trường sinh học đặc biệt là trong nghiên cứu để tạo ra các loài vi sinh chỉ thị độc chất môi trường
- Nghiên cứu các cấu trúc phân tử sống, đặc trưng cho thế giới sinh vật, phục vụ việc xác định nguyên nhân, diễn biến và ngăn ngừa, điều trị các bệnh hiểm nghèo trong y học
- Khai thác phục vụ kinh doanh, giải trắ trong các hệ thống bảo tàng sinh học và hải dương học
Người ta đã sử dụng công nghệ biến đổi gen để tạo ra nhiều sản phẩm độc đáo như cá phát sáng (Trân Châu đêm), vi sinh vật biến đổi cường
độ chiếu sáng khi tiếp xúc với các vi sinh vật gây hại hoặc hóa chất độc gây ung thưẦ đó là những Ộđầu dòỢ thuộc thế hệ mới trong các thiệt bị cảnh báo môi trường, cảnh báo bệnh tậtẦ
Sinh vật biển phát sáng rất phong phú ở vùng biển Việt Nam đó là
Trang 22nguồn lợi quý giá, cần nghiên cứu một cách toàn diện, đồng bộ để khai thác, sử dụng và bảo vệ nguồn lợi đặc biệt này
1.1.2 San hô
San hô nhiều màu sắc, phát sáng màu xanh lục hay có hình giống
bông hoa trên trang National Geographic
Ảnh chụp cận cảnh san hô hình bông hoa ở Philippines
Trang 23Những lớp san hô bao quanh đảo Palau trên Thái Bình
Dương
Thoạt nhìn chúng ta có thể tưởng những thứ trong ảnh
là hoa, song thực ra chúng là xúc tu của một loài san
hô màu cam gần quần đảo Caroline ở phía đông Thái
Bình Dương
Những con cá hàng chài ẩn nấp trong dải san hô thuộc
Trang 24đảo Flores, Indonesia
Rạn san hô gần quần đảo Cayman trên vùng biển
Caribbe là một trong những quần thể san hô có mức độ
đa dạng sinh học cao nhất thế giới
Một đàn cá anthia bơi qua rạn san hô mềm rực rỡ
thuộc quốc đảo Fiji ở phía tây nam Thái Bình Dương
Khác với san hô cứng, san hô mềm không tiết ra carbonat canxi để tạo bộ xương cứng Ngoài ra chúng
còn không thể tái sinh những phần đã mất
Trang 25Những vùng nước ấm ở bờ biển phía đông Australia
giúp san hô gần đảo Heron phát triển mạnh mẽ Quần
thể này thuộc rạn san hô khổng lồ Great Barrier – nơi
có ít nhất 2.800 rạn san hô nhỏ trải dài hơn 2.000 km
San hô phát sáng huỳnh quang màu xanh lục thuộc
đảo Palau trên Thái Bình Dương ðiều thú vị là bước
sóng ánh sáng mà loài san hô này phát ra hoàn toàn
khác so với bước sóng ánh sáng mà chúng hấp thụ
Trang 26Những nhánh san hô mềm màu cam, đỏ, vàng, trắng
vươn ra từ một dải san hô ở Papua New Guinea Chúng
làm như vậy để bắt những sinh vật trôi nổi trong nước
biển
Giống như những vũ công dàn thành đội hình, nhóm
san hô này phát ra ánh sáng màu xanh lục ở phía tây
Thái Bình Dương
Trang 27Một thợ lặn khám phá khu bảo tồn hải dương Wet
Jacket Arm của New Zealand Những con cá trong ảnh
đang bơi ở phía trên một khu rừng dưới đáy biển được
tạo nên bởi san hô màu đen Các khu rừng như thế có
thể tồn tại tới 300 năm
1.1.3 sứa biển
Một con sứa biển đang nổi giận trong bể nuôi cá tại California Bên trong cơ thể tưởng chừng đơn giản của nó là một tập hợp gene vô cùng phức tạp
Chu kỳ sống của sứa biển
Trang 28Từ lâu nay, người ta vẫn xem sứa biển là một loài động vật đơn giản
và nguyên thuỷ Nếu nhìn vào bể nuôi cá, chúng ta cũng sẽ dễ dàng tin vào điều này Tương tự như những loại cùng họ như cỏ chân ngỗng
và san hô, sứa biển thoạt nhìn ai cũng tưởng nó là một động vật hoàn toàn đơn giản Nó không có đầu đuôi, không có lưng bụng, không có trái phải, thậm chí không có chân hoặc vây Nó cũng không có tim Ruột của nó giống như một chiếc túi hơn là một đường ống, do đó miệng của nó cũng sẽ đóng vai trò hậu môn Thay vì bộ não, nó chỉ có một mạng lưới thần kinh khuếch tán
Một con cá hoặc một con tôm có thể di chuyển nhanh theo hướng xác định, nhưng con sứa biển chỉ có thể bơi lờ đờ mà thôi
Nhưng những kết quả nghiên cứu gần đây nhất đã khiến cho các nhà khoa học phải thừa nhận họ đã đánh giá thấp con sứa biển và họ hàng của nó, được biết đến với tên gọi là tập hợp cnidarian (phát âm là nih-DEHR-ee-uns) Bên trong cơ thể có vẻ đơn giản của chúng là một
tập hợp gene rất phức tạp và đáng chú ý, bao gồm nhiều điều
có ích cho việc phát triển khoa giải phẫu học con người
Những khám phá này đã đem đến một lý thuyết hoàn toàn mới mẻ về quá trình tiến hoá của động vật từ 600 triệu năm trước Kết quả tìm kiếm cũng đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học dành cho loài cnidarian như một mô hình để tìm hiểu cơ thể con ngời
Bác sĩ Kevin J Peterson, một nhà sinh vật học tại Dartmouth nhận
xét: "ðiều ngạc nhiên lớn nhất chính là việc loài cnidarian lại có nhiều
gene phức tạp hơn ta tưởng ðiều này đã làm cho rất nhiều người phải quay lại và nhận ra rất nhiều điều họ vẫn nghĩ về loài cnidarian là
hoàn toàn sai lầm"
Các nhà khoa học đã xem xét lại quá trình phát triển của chúng
Những nhà tự nhiên học từ thế kỷ 18 đã miễn cưỡng xếp chúng vào thế giới động vật, và chỉ thế thôi Họ xếp nhóm cnidarians thuộc ngành
"ðộng vật hình cây", đâu đó giữa động vật và thực vật
Chỉ đến thế kỉ 19, các nhà tự nhiên học mới bắt đầu hiểu được cơ chế sinh trưởng của chúng từ trứng, cơ thể của chúng phát triển từ hai lớp
tế bào, nội bì và ngoại bì
Các loài động vật khác, kể cả con người lẫn con
Trang 29trùng, đều phát triển cơ thể theo ba lớp tế bào: trung bì, nội bì và ngoại bì Cơ chế này hình thành bắp thịt, tim và các cơ quan khác không có trong cơ thể nhóm cnidarian
ðộng vật thuộc nhóm cnidarian cũng có một cơ chế hoạt động khác đơn giản Cá, ruồi giấm và giun đất hoàn toàn có đầu đuôi, lưng
bụng, trái phải Các nhà khoa học tham chiếu cơ thể các loài động vật,
kể cả con người bằng cơ chế đối xứng này Ngược lại, các loài thuộc nhóm cnidarian hoàn toàn không có sự đối xứng này Ví dụ như con sứa biển, chỉ có cơ chế đối xứng theo kiểu bánh xe đạp, từ trung tâm
Các mẫu vật hoá thạch đều có vẻ xác nhận cho giả thiết này Nhiều hóa thạch động vật trong giai đoạn đầu đều có nhiều điểm tương đồng với sứa biển hoặc các loài khác thuộc nhóm cnidarian Các mẫu vật hoá thạch xưa nhất mà người ta có được xuất hiện vào giai đoạn gọi là giai đoạn bùng nổ Cambrian, 540 triệu năm trước đây
Một số nhà nghiên cứu cho rằng quá trình tiến hoá hai lớp đã hình thành nên giai đoạn Cambrian Không như tổ tiên chúng, các loài động
Sứa biển
Trang 30vật hai lớp có đầu, cho phép chúng nhận thức xung quanh và điều khiển hướng di chuyển của nó
Nghiên cứu mới nhất đã thay đổi lý thuyết này Những mẫu hoá thạch xưa nhất được xếp vào nhóm cnidarian chỉ có tuổi khoảng 540 triệu năm Bác sĩ Peterson và các đồng nghiệp của ông đưa ra một cơ chế đánh giá tuổi cho nhóm cnidarian bằng cách nghiên cứu DNA của
chúng
Cấu tạo và chu kỳ sống
của loài Obelia -
Cnidarians
Trang 31nhóm cnidarian sống trong giai đoạn khoảng 543 triệu năm trước đây Nói cách khác, cnidarian không thể nào xuất hiện trước các
loài động vật hai lớp mười triệu năm
Các cuộc nghiên cứu di truyền học cũng đã thách thức mọi lý thuyết truyền thống về cnidarian Bắt đầu từ thập niên 1980, các nhà khoa học khi nghiên cứu loài động vật hai lớp đã tìm ra một hệ thống gene hình thành cơ thể của chúng Một vài gene hình thành trục đầu đuôi, một vài gene khác hình thành trục lưng bụng
Con người và côn trùng có thể rất khác nhau, nhưng đều tuân theo những điểm phát triển căn bản nhất của quy luật di truyền học này Các kết quả tìm được cho thấy quy luật di truyền học này đã tiến triển
từ các loài tổ tiên của loài động vật hai lớp
Bác sĩ Mark E Martindale trường đại học Hawaii và các đồng nghiệp của ông quyết định tìm kiếm hệ thống gene hình thành cơ thể sứa biển
và các loài khác trong nhóm cnidarian Họ phải mất rất nhiều thời gian mới đi đến được kết quả Họ phải tìm ra những loài không chỉ sống được trong phòng thí nghiệm mà còn có khả năng sản sinh bào thai phục vụ cho quá trình nghiên cứu
Nhóm của bác sĩ Martindale chọn cây cỏ chân ngỗng hình sao, một loài động vật có nhiều ở bờ biển New England Tìm hiểu vòng đời và nghiên cứu cơ chế gene của loài này là một yêu cầu đòi hỏi rất nhiều kiên
nhẫn Bác sĩ Martindale nói "Chúng tôi đã mất 9 đến 10 năm, nhưng
kết quả của nó chẳng khác như một mỏ vàng"
Các nhà nghiên cứu đã vô cùng ngạc nhiên khi biết được một số gene trong phôi của chúng có cấu trúc gần giống như các loài gene quy định trục đầu đuôi của loài động vật hai lớp, kể cả con người Càng ngạc nhiên hơn nữa khi họ nhận ra các gene này hoạt động với cơ chế hoàn toàn hệt như cơ chế đầu đuôi của các loài hai lớp
Kết quả nghiên cứu tiếp theo cho thấy nhóm cnidarian còn có một số gene khác cũng tuân theo quy luật di truyền học đối xứng Các gene
hỗ trợ việc hình thành trục lưng bụng cũng được hình thành trên mặt đối diện của phôi loài cỏ chân ngỗng
Kết quả tìm kiếm khiến cho các nhà khoa học phải đặt ra vấn đề về việc tại sao loài cnidarian lại sử dụng một tập hợp gene hình thành cơ thể phức tạp đến như vậy trong khi cơ thể của chúng lại có vẻ rất đơn
Trang 32giản Họ đi đến kết luận rằng có thể loài cnidarian phức tạp bề ngoài của chúng, đặc biệt là trong hệ thống thần kinh
John R Finnerty, nhà sinh vật học trường đại học Boston đang cộng
tác với bác sĩ Martindale nói: "Ở mức phân tử, cơ thể của chúng có
nhiều khu vực không thể nhận ra được"
Bác sĩ Finnerty tin rằng cơ quan thần kinh của loài cnidarian sẽ là một
hệ thống hoàn toàn phức tạp Ông nói: "Cơ quan thần kinh của loài
cnidarian có cấu trúc như một mạng lưới thần kinh, nhưng đó chỉ là mô
tả đơn giản hoá theo sách giáo khoa"
Ông cũng dự đoán kết quả nghiên cứu sẽ cho thấy mạng lưới thần kinh này được chia thành từng khu vực riêng biệt chuyên dụng tương tự như não người
Những khám phá này khiến cho bác sĩ Peterson phải xem xét lại quá
trình tiến hoá của loài cnidarian Ông nói: "Nó đã thay đổi hoàn toàn
suy nghĩ của tôi về sự tiến hoá của động vật ở thời kỳ đầu tiên"
Giờ đây ông cho rằng cnidarian không phải đơn giản là một trong
những loài động vật hình thành trước tiên trong giai đoạn bùng nổ
Anemone - Cnidarians
Trang 33Cambrian, mà là một trong những loài nằm trong giai đoạn này, sự tiến hoá của nó chịu quy luật điều khiển của các loài động vật ăn thịt
Trong một bài báo được đăng tải trên tạp chí Paleobiology, Bác sĩ
Peterson và các đồng nghiệp của ông đề ra lý thuyết tổ tiên chung của
cả loài hai lớp và nhóm cnidarian là một loài côn trùng Loài côn trùng
cổ xưa này, theo đánh giá của bác sĩ Peterson, sống trong thời kỳ khoảng 600 triệu năm trước đây, đại diện cho một mẫu tiến hoá quan trọng trong sự tiến hoá động vật Thay vì lọc con mồi nhỏ một cách đơn giản, nó có khả năng bắt những con mồi lớn hơn
Bác sĩ Peterson nói: "Khi chúng đã có thể tự kiếm mồi, không gì có thể
chặn chúng lại được nữa"
Một số loài này bắt đầu ăn thịt lẫn nhau Loài động vật nào có khả năng tự vệ cao hơn sẽ có khả năng sinh tồn Một cách để không bị ăn thịt chính là làm sao để phát triển cơ thể to hơn Một cách khác là đẻ trứng trong các cột nước thay vì để trơ trọi trên đáy biển Một số động vật cũng có khả năng bơi lội khi trưởng thành
Khi môi trường nước bắt đầu có nhiều động vật, loài cnidarian biến đổi
cơ thể như hiện nay Những động vật loài cnidarian thời kỳ đầu tự neo mình dưới đáy biển và phát triển hướng lên, tương tự như cỏ chân ngỗng và san hô như ngày nay Trong quá trình phát triển, chúng tiêu huỷ cơ chế đối xứng trục của tổ tiên chúng
Cùng trong giai đoạn này, loài cnidarian hình thành vũ khí đặc biệt của mình : các tế bào hình thành những chiếc gai nhỏ gọi là nematocyte, chưá chất độc làm tê liệt con
mồi
Sứa biển
Trang 34Bác sĩ Peterson cho rằng khi các loài động vật cận đại di chuyển cao hơn trong các cột nước, một số loài cnidarian tiến hoá để có khả năng săn lùng con mồi Sứa biển chính là sản phẩm chung cuộc của quá trình tiến hoá này
Những khám phá mới về loài cnidarian đã khiến cho con người phát sinh nhu cầu tìm hiểu chúng kỹ càng hơn Cỏ chân ngỗng hình sao đang được tiếp tục nghiên cứu tại viện nghiên cứu năng lượng Genome Energy Department's Joint Genome Institute, dự kiến sẽ hoàn tất công trình nghiên cứu trong năm nay
Các nhà khoa học đang chờ đợi nhiều điều ngạc nhiên từ công trình nghiên cứu gene này Họ đã tìm ra rất nhiều loại gene tương tự các loài có xương sống trong hệ thống gene của nhóm cnidarian Rõ ràng các gene này không thể nào hình thành trong những loài có xương sống thời kỳ đầu
Chúng có tuổi xa hơn, có liên quan đến tổ tiên của loài cnidarian và động vật hai lớp từ 600 triệu năm trước Về sau, chúng biến mất trong nhánh phát triển của loài động vật hai lớp như côn trùng và giun tròn, hiện rất được chú ý trong các công trình nghiên cứu
Ở một vài điểm, nhóm cnidarian là một mô hình nghiên cứu có ích cho ngành sinh học cơ thể người hơn là loài ruồi giấm Có thể là một điều rất đáng kinh ngạc, nhưng khi nhìn một con sứa biển trong bể cá, chẳng khác nào chúng ta đang nhìn vào gương soi