Các nhà nghiên cứu phát hiện một thế giới huỳnh quang sinh học phong phú của cá

Một nhóm các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi các nhà khoa học thuộc Bảo tàng Lịch sử tự nhiên Hoa Kỳ đã phát hành báo cáo đầu tiên về sự huỳnh quang sinh học (biofluorescence) phổ biến trong cây của sự sống của các loài cá, xác định hơn 180 loài có thể phát sáng trong một loạt sắc màu và kiểu dạng.

Công bố trên tạp chí PLoS ONE, các nghiên cứu cho thấy biofluorescence - một hiện tượng mà các sinh vật hấp thụ ánh sáng, biến đổi nó, và phát ra nó như là một màu sắc khác biệt - là phổ biến và thay đổi giữa các loài cá biển, cho thấy tiềm năng sử dụng nó trong giao tiếp và giao phối. Báo cáo mở ra cánh cửa cho việc phát hiện ra các protein huỳnh quang mới có thể được sử dụng trong nghiên cứu y sinh.

"Từ lâu chúng tôi đã biết về biofluorescence dưới nước trong các sinh vật như san hô, sứa, và ngay cả trong động vật trên cạn như bướm và con vẹt, nhưng biofluorescence cá mới chỉ được được báo cáo trong một vài ấn phẩm nghiên cứu", đồng tác giả nghiên cứu John Sparks, người phụ trách Phòng Ngư loại của Bảo tàng cho biết. 

"Bài báo này lần đầu tiên nhìn vào sự phân bố rộng của biofluorescence trên cá, và nó mở ra một số lĩnh vực nghiên cứu mới".

Không giống như môi trường đầy màu sắc mà con người và động vật trên cạn khác sinh sống, cá sống trong một thế giới mà chủ yếu là màu xanh bởi vì, với độ sâu, nước nhanh chóng hấp thụ phần lớn của phổ ánh sáng nhìn thấy được. Trong những năm gần đây, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, nhiều loài cá hấp thụ ánh sáng màu xanh còn lại và tái phát ra nó ở màu xanh neon, đỏ, và cam.

"Bằng cách thiết kế ánh sáng khoa học bắt chước ánh sáng của đại dương cùng với máy ảnh có thể chụp ánh sáng huỳnh quang của động vật, giờ đây chúng ta có thể được nhìn thoáng qua vạn vật biofluorescent bị che khuất này", đồng tác giả David Gruber, trợ lý giáo sư sinh học tại Đại học Baruch và Bảo tàng Lịch sử tự nhiên Mỹ cho biết.

"Nhiều sinh vật và cá sống ở rạn san hô cạn có khả năng phát hiện ánh sáng huỳnh quang và có thể sử dụng biofluorescence ở nhiều cách tương tự như cách các động vật sử dụng bioluminescence, chẳng hạn như để tìm bạn tình và để ngụy trang."

Nhóm nghiên cứu cũng lưu ý rằng, nhiều loài cá biofluorescent có bộ lọc màu vàng trong mắt chúng, có thể cho phép chúng nhìn thấy biểu hiện hình huỳnh quang ẩn đang diễn ra trong nước. Mặc dù cần có nghiên cứu sâu hơn, phát hiện này chỉ ra rằng biofluorescence có thể được sử dụng cho giao tiếp giữa các loài khác nhau trong khi ngụy trang để tránh kẻ thù. Khả năng này có thể đặc biệt quan trọng trong thời gian trăng tròn, khi cá đã được chứng minh là tham gia vào các nghi thức giao phối.

Ngoài ra, các nghiên cứu cho thấy rằng biofluorescence cá là cực kỳ biến thiên, từ những vòng mắt đơn giản đến chất nhầy màu xanh lục sặc sỡ được tiết ra bên ngoài cá đến các mô hình huỳnh quang phức tạp trong cơ thể, bao gồm cả trong nội tạng, cho thấy khả năng phát sáng phát triển một số lần trong cá. Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế của hiện tượng này có thể phát hiện ra các protein huỳnh quang mới để sử dụng trong sinh học thực nghiệm.

"Việc phát hiện ra protein huỳnh quang màu xanh lục trong một con sứa thuộc lớp thủy tức trong những năm 1960 đã cung cấp một công cụ mang tính cách mạng cho các nhà sinh học hiện đại, làm thay đổi hoàn toàn nghiên cứu của chúng tôi về tất cả mọi thứ từ virus HIV đến các hoạt động của não bộ", Gruber nói. "Nghiên cứu này cho thấy rằng, biofluorescence cá có thể là một hồ chứa phong phú của các protein huỳnh quang mới."

TheFishSite News Desk

Nguồn Bộ NN&PTNT