Phát hiện quan trọng có thể giúp ngăn ngừa tỉ lệ cá tử vong cao

Các nhà khoa học Israel tuyên bố đã phát hiện ra lý do tại sao 90% ấu trùng cá phải chịu số phận chết sinh học chỉ vài ngày sau khi nở.

Nghiên cứu, được công bố trên PNAS và được tiến hành bởi Tiến sĩ Roi Holzman và Victor China của Bộ môn Động vật học tại Khoa Khoa học đời sống, Đại học Tel Aviv cho thấy "thiếu thủy động lực" hoặc không có khả năng thể chất để kiếm ăn do môi trường không tương thích, là lý do rất nhiều ấu trùng cá bị chết.

Với sự hiểu biết của cơ chế giết chết phần lớn các ấu trùng cá trên thế giới, chỉ để lại một tỷ lệ nhỏ để định cư ở các đại dương của thế giới, “chúng ta có thể giúp tìm ra một giải pháp cho cuộc khủng hoảng cá có thể xảy ra trên thế giới", Tiến sĩ Holzman nói.

"Bằng cách tập trung vào những hạn chế đặt trên những ấu trùng sống sót, chúng ta có một cơ hội tốt hơn để nuôi trồng hải sản chất lượng cao hơn", nhà khoa học này giải thích. "Nếu chúng ta có thể sản xuất cá tốt hơn, điều này sẽ có ý nghĩa rất lớn đối với khả năng duy trì quần thể cá của chúng ta". 

Nghiên cứu của Tiến sĩ Holzman được dựa trên bản chất chưa thấu đáo của sự sinh sản cá. Gần như tất cả các loài cá sinh sản bên ngoài - chúng phóng thích và bỏ rơi tinh trùng và trứng của chúng vào trong nước, không có trách nhiệm chăm sóc của cha mẹ. Những quả trứng được thụ tinh sau đó nở trong nước trong vòng một vài ngày và ấu trùng nở phải tự duy trì sự sống. Khi gắn liền với một túi noãn hoàng (một bọc gắn liền với một phôi thai cung cấp sự nuôi dưỡng sớm trong hình thức của noãn hoàn), những sinh vật non nớt có thể sống sót trong một khoảng thời gian hai hoặc ba ngày, nhưng một khi trở thành ấu trùng, có vây và mang phát triển yếu, miệng mở, chúng bắt đầu chết hàng loạt. 

"Chúng tôi đã suy nghĩ về những điều sẽ xảy ra trong giai đoạn này, trong đó số tỷ lệ ấu trùng chết là lớn nhất", Tiến sĩ Holzman nhấn mạnh."Mục tiêu của chúng tôi là xác định cơ chế làm cho chúng chết. Chúng tôi thấy rằng ngay cả trong điều kiện kiểm soát tốt nhất, 70% ấu trùng cá đã chết trong vòng hai tuần được gọi là "giai đoạn quan trọng”, khi ấu trùng tách khỏi túi noãn hoàn và mở miệng để ăn. Điều gì đã xảy ra? Chúng tôi quay sang xem xét về vật lý học như căn nguyên của vấn đề.

Cấu trúc vật lý của ấu trùng và sự tương tác không hoàn thiện của chúng với môi trường vật lý cung cấp câu trả lời mà Tiến sĩ Holzman đang tìm kiếm. Trong suốt hai năm, ông và sinh viên tiến sĩ Victor China quan sát ấu trùng cá ở ba điểm quan trọng trong sự phát triển của chúng (ở đầu, giữa và cuối của "giai đoạn quan trọng" - 8, 13 và 23 ngày tuổi). Họ phát hiện ra rằng, "tính dính" của nước - độ nhớt của nước biển xung quanh - đã cản trở nỗ lực tồn tại của ấu trùng.

“Điều quyết định khả năng ăn của ấu trùng là độ nhớt - không lớn, không phát triển. Chỉ có sự tương tác của chúng với nước xung quanh", tuyên bố tiến sĩ Holzman. "Bởi vì các phân tử nước xung quanh bạn có sự liên kết điện yếu, chỉ một lớp mỏng dính lên da của bạn - chỉ dày một milimet. Nếu là một sinh vật lớn sẽ hầu như không cảm nhận thấy nó. Nhưng nếu là một ấu trùng có kích thước ba milimet, việc kéo một milimet nước trên cơ thể sẽ cản trở nó tiến về phía trước để kiếm ăn. Thực vậy, tất cả phụ thuộc vào kích thước ấu trùng, và khả năng của nó để phát triển nhanh và thoát khỏi kích thước đó, khi nó cảm nhận thấy nước như một chất lỏng nhớt".

Các nhà nghiên cứu thấy rằng trong nước ít nhớt, ấu trùng được cải thiện khả năng kiếm ăn của chúng. Về lý thuyết, chúng có thể được hy vọng để tăng tỷ lệ sống sót của chúng. "Chúng tôi kết luận rằng thiếu thủy động lực là lý do làm chúng chết", Tiến sĩ Holzman nhấn mạnh."Hãy tưởng tượng bạn ăn súp với một cái nĩa – điều đó giống như đối với các ấu trùng này. Chúng không được phát triển đầy đủ tại các thời điểm quan trọng để áp dụng chiến lược ăn miễn cưỡng của một con cá trưởng thành về kích thước, phát triển tốt hơn".

Được trang bị kiến thức về khiếm khuyết sinh học của ấu trùng, các nhà nghiên cứu hiện xin cấp cấp bằng sáng chế về một giải pháp duy trì tỷ lệ sống sót cao hơn trong các quần thể ấu trùng cá.