bài thực hành lớp C1-hình thành đặc điểm thích nghi

CHIẾN THUẬT SINH TỒN CỦA MỘT LOÀI ẤU TRÙNG RUỒI CHÂU PHI: Ấu trùng của một loài ruồi châu Phi có thể sống sót qua những trận hạn hán khủng khiếp nhờ vào khả năng biến hình thành dạng như

CHIẾN THUẬT SINH TỒN CỦA MỘT LOÀI ẤU TRÙNG RUỒI CHÂU PHI:

Ấu trùng của một loài ruồi châu Phi có thể sống sót qua những trận hạn hán khủng khiếp nhờ vào khả năng biến hình thành dạng như viên kẹo Các nhà khoa học có thể dựa trên khả năng này để nghiên cứu các cách bảo quản máu truyền hoặc thậm chí các cơ quan

Một số loài thân mềm khi bị mất nước nghiêm trọng sẽ đi vào trạng thái dừng hoạt động khi đó quá trình trao đổi chất của chúng dừng lại hoàn toàn Khi điều kiện thích hợp,

sự sống sẽ quay trở lại Ấu trùng của loài ruồi châu Phi Polypedilum vanderplanki có thể sống lay lắt đến 17 năm trong hạn hán để chờ cơn mưa kế tiếpbằng cách ăn những mẩu

Phần lớn các loài động vật biết cách “tự hóa khô” thường rất nhỏ, chẳng hạn như loài tardigrades Các nhà sinh học từ lâu đã biết rằng một loại đường tên là trehalose đóng vai trò thiết yếu trong các chiến lược sinh tồn của một vài loài trong số trên Trong quá trình làm khô, trehalose thay thế nước trong dịch tế bào và được cho là chuyển sang trạng thái gần như kính, giống như đường nóng chảy đông đặc lại trong các viên kẹo Đường ở dạng thủy tinh sẽ giữ các cấu trúc tế bào này gắn kết với nhau Đây chính là quá trình diễn ra ở loài ruồi Polypedilum vanderplanki Nhà nghiên cứu Takashi Okuda của Viện Nông Sinh học quốc gia ở Tsukuba cho biết “Đây là bằng chứng trực tiếp đầu tiên cho ‘trạng thái thủy tinh’ ở bất kỳ động vật nào.”

Cuộn lại thành một xác ướp dài 4mm,

ấu trùng ruồi có thể duy trì cuộc sống của chúng trong nhiều năm, chịu đựng những cơn

Okuda và các cộng sự đã thu thập những con Polypedilum vanderplanki – loài này trông giống muỗi hơn là ruồi - ở Malawi, Burkina Faso và Nigeria Sau nhiều năm nỗ lực, cả nhóm đã có thể khiến loài côn trùng này sinh sản trong phòng thí nghiệm, cung cấp nguồn

Ảnh chụp hồng ngoại của những ấu trùng khô cho thấy trehalose được phân bố đồng đều khắp cơ thể Và khi các nhà nghiên cứu tăng nhiệt độ, họ nhận thấy đỉnh cao sự hấp thụ nhiệt của ấu trùng là khoảng 70oC Đỉnh cao này là đặc điểm của quá trình chuyển tiếp khi đường dạng rắn bắt đầu tan chảy, cho thấy đường đã đạt trạng thái thủy tinh Trong một thí nghiệm khác, các nhà khoa học phát hiện dấu hiệu của các phân tử trehalose gắn kết với các màng chất béo hai lớp gói kín tế bào Trehalose vì vậy đã thay thế

nước đóng vai trò bình ổn những màng này Kết quả của công trình xuất hiện trên tờ Proceedings of the National Academy of Sciences số ngày 01 tháng 04 Jim Clegg, Đại học California, Davis, khẳng định “Đây là một chứng cứ quan trọng rằng côn trùng chuyển

Okuda cho biết ông và những nhà khoa học khác rất muốn nắm được bí mật của loài

P vanderplanki để ứng dụng vào việc chuyển máu truyền sang dạng khô Thách thức chính của việc này chính là khiến cho trehalose xuyên thủng lớp màng của các tế bào hồng cầu

và bạch cầu cuối cùng, kỹ thuật này có thể được dùng để bảo quản các cơ quan nội tạng

Theo Okuda, một ngày nào đó con người có thể ”tự hóa khô” bản thân họ khi còn sống với trehalose – có lẽ là để sống qua những chuyến hành trình dài đi đến các vì tinh tú khác? “Đây là một bước tiến rất dài nhưng về mặt lý thuyết, tôi nghĩ là có thể.” Hiện tại, loài P vanderplanki đang du hành trong không gian: Okuda và cộng sự đã gửi những mẫu ấu trùng khô để treo ngoài Trạm không gian quốc tế nhằm xem xét chế độ dinh dưỡng của chúng

CHỌN LỌC TỰ NHIÊN THÚC ĐẨY SỰ HÌNH THÀNH LOÀI:

Trong một thí nghiệm lần đầu tiên được tiến hành trong tự nhiên, các nhà sinh học tiến hóa thuộc Đại học British Columbia (UBC) đã thu được bằng chứng về một trong những tư tưởng nền móng của Charles Darwin: thích nghi với môi trường thúc đẩy sự hình

Patril Nosil – nhà nghiên cứu hậu tiến sĩ UBC vừa có công trình được xuất bản – cho biết: “Chỉ một đặc điểm thích nghi đơn lẻ ví dụ như màu sắc cũng có thể khiến một quần thể tiến tới quá trình hình thành loài mới Nhưng để hoàn thiện quá trình hình thành một loài mới hoàn toàn đôi khi lại cần nhiều sự thích nghi ở nhiều đặc điểm Một quần thể càng có nhiều phương thức thích nghi với môi trường sống đặc biệt quanh nó, thì khả năng phân rẽ thành nhiều loài khác biệt càng cao”

Con Timema (bọ que) sinh sống trên rất nhiều loài thực vật khác nhau Đôi khi những đặc điểm thích nghi chúng có được không chỉ là khả năng ngụy trang, mà cả những thích nghi về thể chất như giải trừ các chất hóa học có hại trên cây (Ảnh: Cristina Sandoval, Đại học British, Columbia) Nosil đã nghiên cứu loài bọ que ở Santa Barbara Chaparral (Nam California) Bọ que không biết bay Chúng sinh sống trên cây vật chủ và ăn lá cây Các dạng sinh thái khác

nhau của lồi bọ que được tìm thấy trên các lồi thực vật khác nhau với những kiểu màu sắc riêng biệt tương ứng với đặc điểm cây vật chủ mà chúng sinh sống Ví dụ như những con cơn trùng dạng sinh thái cristinae sống trên những cây lá kim cĩ sọc trắng dọc cơ thể

Bằng cách tách một số dạng sinh thái ra khỏi mơi trường cây vật chủ của chúng và bảo vệ một số dạng sinh thái khác khỏi sự tấn cơng của kẻ thù tự nhiên, Nostril đã nhận thấy chỉ riêng kiểu màu sắc cũng cĩ thể khởi động sự hình thành lồi Trong khi đĩ chọn lọc tự nhiên đối với những đặc điểm thích nghi thêm vào - như khả năng giải trừ các chất hĩa học cĩ hại trên cây vật chủ - lại là điều kiện cần thiết để hồn thiện quá trình hình thành lồi do sự khác biệt về màu sắc khởi xướng Nosil cho biết: “Chọn lọc tự nhiên vẫn được coi là nguyên nhân tiến hĩa ở lồi đang tồn tại trong khi gen di truyền và mơi trường địa lý lại là tiêu điểm của hầu hết các nghiên cứu hiện thời về động lực của quá trình hình thành lồi” Cũng theo Nostril, “đây là thí nghiệm đầu tiên được tiến hành ngồi phịng thí nghiệm nhằm chứng minh cho giả thuyết của Darwin rằng chọn lọc tự nhiên là chìa khĩa của sự hình thành lồi Những kết quả thu được thực sự rất thú vị” Bài viết “Thứ nguyên sinh thái tiềm năng và đa dạng sinh thái ở lồi bọ que” vừa được đăng tải mới đây trên tờ PLoS One

NHỮNG KIỂU TRÁ HÌNH TINH XẢO CỦA ĐỘNG VẬT

Ai cĩ thể ngờ rằng cái lá rách bươm này là một con cơn trùng Vậy mà điều đĩ là thật Những trị trá hình hồn hảo dưới đây cĩ thể khiến bạn kinh ngạc

Cĩ tên khoa học là Phylliidae, những con cơn trùng lá này giống hệt những chiếc lá dù bạn cĩ hình dung cách nào đi nữa - chỉ để nhằm đánh lừa kẻ thù Chúng lắc mình về trước - sau khi bước để ra vẻ một cái lá đung đưa trong giĩ Một số con thậm chí cịn cĩ các vết cắn giả trên hai bên

CÔN TRÙNG LÁ

Mặc dù cá bơn khơng đủ bản lĩnh để cĩ thể chiến thắng trong bất kỳ cuộc thi sắc đẹp nào, song cơ thể bất cân xứng kỳ lạ của nĩ giúp con vật sống sĩt bằng cách ngụy trang giống với nền đáy biển Điều này giúp

nĩ bị các kẻ đĩi ăn bỏ qua Một số lồi cá bơn cĩ thể thay đổi sắc tố trên lưng

Lồi cá này tình cờ

là một trong những sinh vật dưới nước cĩ nọc độc mạnh nhất Nĩ chứa các chất độc cĩ thể gây sốc, liệt hoặc thậm chí tử vong Với những người thích liều với số phận, lồi cá này đơi khi vẫn được nuơi làm cảnh hoặc làm mĩn sushi

CÁ ĐÁ CÁ BƠN

Được xem là tắc kè hoa của biển cả, lồi mực này cĩ thể nhanh chĩng đổi màu da để trở nên vơ hình trước mắt

kẻ thù Nếu việc trá hình thất bại, con vật cũng sẽ phun ra mực, giống như với bạch tuộc

Cá đuối Manta là những kẻ kiếm ăn ở tầng đáy, vì thế, một cách tự nhiên nĩ dễ dàng ngụy trang thân mình trên đáy biển Nguy cơ lớn nhất đe dọa nĩ là cá mập và cá kình

MỰC Cuttlefish

CÁ ĐUỐI Manta

Một vài động vật sử dụng ngụy trang để ẩn giấu kẻ thù Nhưng sinh vật ở Ấn Độ này thích làm điều đĩ để được

ở lại một mình Chúng đều là những con cái và cĩ thể sinh sản mà khơng cần con đực

Thành viên của họ châu chấu râu dài này dường như khơng muốn ai thấy mình, nhưng lại chẳng bận tâm cĩ ai điếc tai vì mình khơng Katydid thường hát và kêu rộn lên trong đêm để hấp dẫn bạn tình

BỌ Walking Sticks

CHÂU CHẤU Katydid

Mặc dù khơng quá khĩ để nhận ra chúng như với các sinh vật biển thần thoại khác, nhưng việc nhìn thấy con rồng biển đặc biệt này đang trở nên hiếm hoi hơn Chúng đang cĩ nguy cơ tuyệt chúng do

sự ơ nhiễm mơi trường và các chất thải cơng nghiệp Đây khơng phải là con vật duy nhất

dễ bị nhầm với một nhánh tảo biển trơi nổi Một lồi bà con với nĩ được gọi là rồng biển

cỏ mọc ra các cái vây giống như cỏ biển

Cá bống biển thích

ẩn náu, và tốt hơn là hãy tránh xa chúng ra Sinh vật này cĩ những cái gai nhọn hoắt và cĩ thể gây ra các vết ngứa ngáy đau nhức

RỒNG BIỂN LÁ

CÁ BỐNG BIỂN