Tảo xanh và vi khuẩn cùng nhau đóng góp như thế nào vào việc bảo vệ khí hậu
Các chủng loại hoang dã của tảo xanh Chlamydomonas reinhardtii trong nuôi cấy lỏng. Ảnh: Jens Meyer (Đại học Jena)
Tảo cực nhỏ đóng vai trò quan trọng trong việc liên kết carbon dioxide và do đó có tầm quan trọng sinh thái to lớn. Trong tự nhiên, tảo cực nhỏ đã cùng tồn tại với vi khuẩn trong nhiều triệu năm. Vi khuẩn có thể gây hại cho tảo hoặc thúc đẩy sự phát triển của tảo. Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Friedrich Schiller Jena, Đức hiện đã tìm thấy một loại vi khuẩn tạo thành một nhóm với tảo xanh. Cả hai loại vi sinh vật đều hỗ trợ nhau trong quá trình phát triển. Ngoài ra, vi khuẩn giúp tảo cực nhỏ trung hòa độc tố của một loại vi khuẩn có hại khác. Hiểu biết cơ bản về tương tác giữa tảo và vi khuẩn cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ khí hậu, vì nó có thể giúp hiểu và do đó bảo vệ mối quan hệ đối tác quan trọng về mặt sinh thái này. Kết quả nghiên cứu sẽ được công bố vào ngày 5 tháng 4 năm 2024 trên tạp chí khoa học PNAS (Biên bản của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ); (DOI: 10.1073/pnas.2401632121).
"Chúng tôi đã có thể chứng minh rằng vi khuẩn Mycetocola lacteus sống trong mối quan hệ hợp tác với tảo lục Chlamydomonas reinhardtii, từ đó cả hai bên đều có lợi. Trong khi vi khuẩn nhận được một số vitamin B thiết yếu và axit amin chứa lưu huỳnh từ tảo, sự phát triển của tảo lục được tối ưu hóa. Ngoài ra, vi khuẩn Mycetocola lacteus và một loài vi khuẩn liên quan đóng vai trò là vi khuẩn hỗ trợ; chúng cùng nhau bảo vệ tảo khỏi các cuộc tấn công có hại của các vi khuẩn khác bằng cách vô hiệu hóa độc tố của các vi khuẩn thù địch này thông qua quá trình phân cắt. Theo cách này, vi khuẩn hỗ trợ đảm bảo sự sống còn của tảo", Maria Mittag, tác giả liên hệ của nghiên cứu và Giáo sư Thực vật học Tổng quát tại Đại học Friedrich Schiller Jena ở Đức giải thích.
Giống như vi khuẩn, tảo là vi sinh vật. Chúng được tìm thấy trong nước ngọt cũng như trong đại dương và đất. "Bên cạnh thực vật trên cạn, tảo và vi khuẩn lam tạo ra một lượng lớn oxy và liên kết khoảng một nửa lượng carbon dioxide trong khí quyển thông qua quá trình quang hợp. Do đó, chúng đóng góp quan trọng vào sự sống trên Trái đất", Maria Mittag cho biết.
Chỉ có tảo khỏe mạnh mới có thể hấp thụ và liên kết tốt carbon dioxide
Kiến thức này cũng rất quan trọng trong bối cảnh nóng lên toàn cầu. "Chỉ có tảo khỏe mạnh mới có thể hấp thụ và liên kết tốt carbon dioxide. Do đó, điều quan trọng là phải biết loại vi khuẩn nào giúp tảo duy trì hoạt động quang hợp và đồng thời vô hiệu hóa tác động của vi khuẩn có hại. Trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi phát hiện ra rằng vi khuẩn và tảo siêu nhỏ được sử dụng cũng xuất hiện cùng nhau trong môi trường tự nhiên của chúng", Mittag cho biết.
Trong môi trường sống tự nhiên của chúng, các vi sinh vật tương tác với nhau và do đó định hình sự cùng tồn tại của chúng. "Trong nghiên cứu của mình, chúng tôi phân tích sự tương tác phức tạp của những sinh vật nhỏ này để hiểu cách chúng ảnh hưởng lẫn nhau và những yếu tố nào có tác động tích cực hay tiêu cực đến sự phát triển của chúng. Điều này rất quan trọng để hiểu được các cơ chế góp phần bảo tồn hệ sinh thái tự nhiên và phát triển các biện pháp bảo vệ hiệu quả", Christian Hertweck, Giáo sư Hóa học Sản phẩm Tự nhiên tại Đại học Jena và Trưởng khoa Hóa học Phân tử Sinh học tại Viện Nghiên cứu Sản phẩm Tự nhiên và Sinh học Nhiễm trùng Leibniz giải thích.
Nghiên cứu được thực hiện như một phần của dự án nghiên cứu chung có sự tham gia của các nhà nghiên cứu từ cả Nhóm Xuất sắc "Balance of the Microverse" và Trung tâm Nghiên cứu Hợp tác "ChemBioSys" tại Đại học Jena. "Bằng cách kết hợp quan điểm sinh học với hóa học sản phẩm tự nhiên phân tích và với chuyên môn chuyên nghiệp của chúng tôi trong tổng hợp hữu cơ, chúng tôi đã chứng minh được cơ chế vô hiệu hóa độc tố của vi khuẩn", Hans-Dieter Arndt, Giáo sư Hóa học Hữu cơ tại Đại học Jena giải thích.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
