Mực có thể nhận biết ánh sáng

Đó là kết quả mà các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Wisconsin-Madison báo cáo trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences ngày 2 tháng 6.

Nghiên cứu cho thấy cơ quan phát sáng mà một số loài mực sử dụng để ngụy trang bản thân khỏi các loài săn mồi – thông thường là những loài cá trên đáy biển – cũng có thể nhận biết ánh sáng. Phát hiện này có thể là tiền đề cho những nghiên cứu trong tương lai cung cấp thêm hiểu biết về cơ chế kiểm soát và nhận biết ánh sáng.

Tác giả chính Margaret McFall-Ngai, giáo sư vi sinh vật học và miễn dịch học tại Trường dược và y tế cộng đồng thuộc UW-Madison (SMPH), giải thích: “Tiến hóa có một “bộ dụng cụ” và khi cần thực hiện một chức năng nhất định, ví dụ như nhận biết ánh sáng, nó sử dụng bộ dụng cụ này nhiều lần. Trong trường hợp này, cơ quan nhận biết ánh sáng, hình thành từ các mô khác biệt so với mắt trong quá trình phát triển, nhưng sử dụng cùng một loài protein giống như mắt để tiếp nhận ánh sáng”.

Nghiên cứu mực trong 20 năm qua, McFall-Ngai và các đồng nghiệp đã đi đến kết luận rằng cơ quan phát sáng ở mực là một mô hình cộng sinh tự nhiên – mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa hai loài vật mà trong đó cả hai loài đều hưởng lợi.

Một số loài mực có thể nhận biết ánh sáng qua một cơ quan khác ngoài mắt của chúng. Nghiên cứu mới cho thấy cơ quan phát ánh sáng mà mực sử dụng để ngụy trang bản thân khỏi các loài săn mồi cũng có thể nhận biết ánh sáng. (Ảnh: Đại học Wisconsin-Madison)

Trong trường hợp này, cơ quan phát sáng chứa những vi khuẩn dạ quang phát ánh sáng, và từ đó bảo vệ mực khỏi các loài săn mồi. Trong khi đó, mực cung cấp nơi ở và dinh dưỡng cho vi khuẩn. Từ lâu các nhà nghiên cứu tại UW-Madison đã rất quan tâm đến khả năng của cơ quan phát sáng ở mực – khả năng này cho phép mực tỏa ra ánh sáng như trên bề mặt biển khiến những loài săn mồi dưới sâu không thể nhìn thấy chúng.

McFal-Ngai cho biết: “Cho đến nay, các nhà khoa học tin rằng các mô trong cơ quan phát sáng chỉ có chức năng kiểm soát mức độ và phương hướng của ánh sáng tỏa ra, mà không hề có vai trò gì trong việc nhận ánh sáng. Chúng tôi đã chứng minh rằng loài mực E. scolopes có những mô nhận biết ánh sáng nằm trong cơ quan phát sáng”.

Các nhà nghiên cứu giải thích rằng cơ quan phát sáng ở mực có cấu trúc phân tử phản ứng với các tín hiệu ánh sáng. Phân tích phân tử cho thấy gen tạo ra những protein thị giác quan trọng cũng được biểu hiện ở các mô của cơ quan phát sáng, bao gồm những gen tương tự như trong võng mạc. Họ cũng cho biết giống như trong võng mạc, những protein này phản ứng với ánh sáng.

Đồng tác giả Nansi Jo Colley, giáo sư khoa học mắt và thị giác, cho biết: “Chúng tôi phát hiện rằng cơ quan phát sáng ở mực có khả năng cảm nhận ánh sáng cũng như phát và kiểm soát ánh sáng”.

McFall-Ngai thêm vào: “Những mô này nhận biết ánh sáng môi trường, cung cấp một cơ chế so sánh ánh sáng bên ngoài với anh sáng bản thân nó tạo ra”.

Chương trình nghiên cứu trên diện rộng của McFall-Ngai về sự cộng sinh ở loài mực hướng tới việc đưa ra những hiểu biết mới về tác động của cộng sinh đối với người.

Bà nhận định: “Chúng ta biết rằng con người là nơi ở của hàng triệu vi khuẩn, trong khắp các thành phần của 8 trong 10 hệ cơ quan. Những cộng đồng vi khuẩn này là các đối tác giúp chúng ta khỏe mạnh”.