Không có não nhưng có ký ức của đại dương: phát hiện chín loài bọt biển nước sâu mới

Tác giả: Inna Horoshkina One

Nhiều loại bọt biển sâu ở Quần đảo Marshall | Nautilus Live

Chúng không nhìn thấy bóng tối nơi mình sinh sống. Không nghe thấy dòng nước chuyển động và không có bộ não nào có thể ghi nhớ quá khứ. Chúng không có tim, không có các cơ quan phức tạp và thậm chí không có mô thực sự — vậy mà lịch sử tiến hóa của chúng đã kéo dài hơn 600 triệu năm, bắt nguồn từ rất lâu trước khi cá, cây cối và những động vật đầu tiên trên đất liền xuất hiện.

Bất động và khổng lồ, những loài bọt biển nước sâu sừng sững trên nền biển lạnh giá, lọc qua mình hàng nghìn tấn nước biển và tạo nên nơi trú ẩn cho vô số sinh vật khác. Trong các khoang rỗng của chúng, cá và cua non lớn lên, trứng phát triển, và quanh chúng hình thành cả những quần thể sống. Đây không chỉ là động vật — đây là kiến trúc của hệ sinh thái.

Và chỉ đến bây giờ, chín cư dân của những cánh rừng dưới nước ấy mới có tên khoa học, trở thành tài sản chính thức của ngành sinh học.

Chín cư dân mới của Alaska

Vào mùa thu năm 2026, NOAA Fisheries công bố việc mô tả chín loài bọt biển sừng mới đối với khoa học, được tìm thấy ở vịnh Alaska và quanh quần đảo Aleut — một vùng mà các nhà nghiên cứu từ lâu đã gọi là một trong những nơi giàu sinh học nhất trong đại dương thế giới.

Đằng sau công bố này là công trình tỉ mỉ của hai nghiên cứu độc lập, được đăng trên tạp chí bình duyệt Zootaxa. Bài báo thứ nhất — «Four new demosponges from Alaska and the designation of a new genus in Hymedesmiidae» — ra mắt ngày 29 tháng Bảy năm 2026. Các tác giả của nó đã mô tả bốn loài mới và một chi mới, đơn giản là không có chỗ đứng trong hệ thống phân loại hiện hành. Công trình thứ hai, được công bố muộn hơn trong cùng năm, bổ sung thêm năm loài nữa.

Nghiên cứu do nhà phân loại học Helmut Lehnert thuộc GeoBio-Center của Đại học Ludwig Maximilian München (Đức) chủ trì, phối hợp chặt chẽ với hai chuyên gia của NOAA: Sean Rooney thuộc Trung tâm Khoa học Nghề cá Alaska và Meredith Everett thuộc Trung tâm Khoa học Nghề cá Tây Bắc NOAA.

Một điểm làm rõ quan trọng: những loài bọt biển này không được phát hiện trong một chuyến thám hiểm, dù là chuyến thành công nhất. Các nhà nghiên cứu đã làm việc nhiều năm với các mẫu vật thu được như sản phẩm đánh bắt phụ ngẫu nhiên trong các cuộc khảo sát lưới kéo đáy nhiều năm của NOAA — những cuộc khảo sát được tiến hành vì mục đích hoàn toàn khác: đánh giá trữ lượng cá và động vật thân mềm thương mại. Tư liệu cho công trình thứ nhất được tích lũy từ năm 1997 đến năm 2021, còn cho công trình thứ hai đến từ những đợt thu thập muộn hơn. Suốt nhiều thập kỷ, các mẫu vật nằm trong kho lưu trữ, chờ đợi sự chú ý của một chuyên gia đủ khả năng nhận ra điều mà người khác đã bỏ qua.

Điều mới không phải là các mẫu vật — điều mới là mô tả khoa học về chúng. Sau khi so sánh kỹ lưỡng cấu trúc bên trong dưới kính hiển vi và phân tích các trình tự di truyền, các nhà nghiên cứu đã xác định dứt khoát: trước mắt họ là những loài cho đến nay vẫn chưa được khoa học biết đến.

Loài cần đến một chi mới

Đặc biệt nổi bật là loài bọt biển đỏ Polycapus rubrum — tên của nó dịch ra có nghĩa là «chiếc mũ đỏ nhiều lớp».

Nó hóa ra kỳ lạ đến mức các nhà khoa học không thể xếp nó vào bất kỳ chi nào hiện có của họ Hymedesmiidae. Nguyên nhân ư? Một sự kết hợp cực kỳ hiếm gặp của các yếu tố vi cấu trúc xương: kiến trúc kỳ diệu của nó chứa hai loại đơn vị cấu trúc chuyên biệt — acanthox và chela — những thứ chưa từng xuất hiện cùng nhau ở các đại diện khác của họ này. Chúng đơn giản là không thể cùng tồn tại trong một cơ thể, ít nhất là theo những gì khoa học biết.

Buộc phải tạo ra một chi mới — Polycapus. Điều đó là cần thiết.

Tại sao điều này quan trọng? Một loài mới thêm một nhánh vào cây sự sống. Nhưng một chi mới lại là chuyện khác. Một chi mới có nghĩa là sự phân kỳ sâu sắc hơn, nói lên rằng sinh vật khác biệt đến mức không vừa vặn ngay cả với những nhóm họ hàng đã biết. Điều này buộc phải suy nghĩ lại chính kiến trúc và thứ bậc của đa dạng sinh học, xem xét lại mối liên hệ giữa các sinh vật đã sống cách đây hàng triệu năm.

Một phát hiện khác — Julavis borealis — đã trở thành một tiết lộ địa sinh học thực sự. Những loài gần gũi với nó chủ yếu được biết đến ở vùng nước nhiệt đới ấm áp — ở một phần hoàn toàn khác của thế giới, trong những điều kiện khác. Phát hiện ở quần đảo Aleut đã mở rộng đáng kể phạm vi phân bố đã biết của nhóm này, kéo nó lên tận phía bắc, vào vùng nước lạnh tối của Thái Bình Dương. Điều này đã viết lại bản đồ về nơi và cách những sinh vật này sinh sống.

Tổng cộng các nhà khoa học đã mô tả chín loài:

  • Cladocroce cylindrica;
  • Julavis borealis;
  • Polycapus rubrum;
  • Stelletta plana;
  • Aaptos mucronatus;
  • Homaxinella fruticosa;
  • Megaciella aurantia;
  • Forcepia atka;
  • Desmacella alaskensis.

Sau những phát hiện này, số loài bọt biển Alaska được khoa học biết đến đã đạt 232Nhưng đây còn lâu mới là điểm kết thúc: theo ước tính của chính các nhà nghiên cứu, hàng trăm loài khác vẫn đang chờ được khám phá và mô tả trong những vực sâu lạnh giá.

Làm thế nào để nhận biết một sinh vật gần như không có đặc điểm bên ngoài

Cá có vây, hình dáng và màu sắc. Động vật thân mềm có vỏ với hoa văn và thông tin xúc giác. Còn bọt biển thì hoàn toàn khác. Nhìn bề ngoài, chúng trông như những cục u, ống, bát, cành hay những khối u vô định hình, và những loài không họ hàng đôi khi lại giống nhau đến kinh ngạc, như những cặp sinh đôi cùng trứng của sự sống.

Chỉ nhìn qua là không đủ. Ngay cả kính hiển vi ở độ phóng đại thấp cũng sẽ đánh lừa.

Chìa khóa để định loại nằm sâu bên trong — trong bộ xương hiển vi, được cấu tạo từ những cấu trúc hình kim nhỏ bé nhất mà người ta gọi là gai xương. Chúng được tạo thành từ silica (cùng chất liệu dùng để làm thủy tinh) hoặc canxi cacbonat và khác nhau về hình dạng, kích thước và kiến trúc ba chiều.

Phương pháp này nghe thì đơn giản nhưng thực hiện lại vô cùng phức tạp. Các nhà khoa học cắt những lát siêu mỏng từ mẫu vật, hòa tan mô mềm bằng axit, tách riêng từng gai xương, phủ lên chúng một lớp vàng mỏng (để nhìn rõ hơn) rồi quan sát dưới kính hiển vi điện tử quét với độ phóng đại cho phép nhìn thấy những chi tiết tí hon: kim, sao, móc, neo, xoắn ốc. Với mỗi loại gai xương, người ta không chỉ nghiên cứu một mẫu vật mà cả những chuỗi mẫu vật, đo đạc, đếm chúng rồi đối chiếu kiến trúc thu được với các mô tả của hàng nghìn loài đã biết, được lập danh mục qua nhiều thế kỷ.

Nhưng ngần ấy thường vẫn chưa đủ. Vào thế kỷ XXI, các nhà nghiên cứu còn giải trình tự (giải mã) những đoạn ADN đóng vai trò như mã vạch di truyền — những dấu nhận dạng độc nhất. Sự kết hợp giữa hình thái học cổ điển và phân tích phân tử như vậy cho phép phân biệt chính xác một loài thực sự mới với một sinh vật mà hình dáng chỉ đơn thuần biến đổi dưới áp lực của môi trường xung quanh.

Những chiếc máy bơm sống và những kiến trúc sư của đáy biển

Trên video, bọt biển trông bất động, nhưng bên trong nó là một chuyển động kỳ diệu.

Qua vô số lỗ nhỏ li ti, nước đi vào một hệ thống kênh phức tạp, nơi vi khuẩn, vi tảo và các hạt chất hữu cơ bị tách ra khỏi nước. Bọt biển không chỉ là kẻ săn thức ăn, nó là một bộ lọc làm sạch nước. Sau đó, dòng nước đã được lọc, làm giàu và làm sạch lại được thải ra ngoài.

Công việc này không chỉ đơn thuần là nuôi sống bản thân. Sự lọc nước tham gia vào quá trình vận chuyển khổng lồ các chất dinh dưỡng xuyên suốt cột nước, vào việc duy trì chất lượng nước, vào các chu trình của các nguyên tố hóa học. Những quần tụ bọt biển lớn có khả năng thay đổi đáng kể điều kiện xung quanh chúng: nhiệt độ, độ axit, hàm lượng oxy và chất dinh dưỡng, tác động đến toàn bộ cân bằng hệ sinh thái địa phương, như những kỹ sư chính của một thành phố dưới nước.

Nhưng vai trò của chúng không chỉ dừng lại ở việc lọc nước.

Trên nền đáy biển tương đối đơn điệu, những bọt biển thẳng đứng và phân nhánh tạo nên sự phức tạp về kiến trúc — như một khu rừng rộng lớn mọc lên từ một đồng bằng phẳng lặng. Giữa những nếp gấp và khoang rỗng của chúng xuất hiện những hốc trú ẩn được che chở, nơi con non có thể lẩn tránh kẻ săn mồi, sống sót qua dòng chảy mạnh hoặc tìm thấy thức ăn đang lơ lửng trong nước.

Cá quân non và các loài giáp xác háo hức tận dụng những cánh đồng bọt biển làm nơi trú ẩn và vườn ươm. Cua hoàng đế vàng và đỏ tìm thấy nơi trú ẩn giữa chúng trong những giai đoạn đầu đời đầy mong manh và ngay sau khi lột xác, khi mai còn mềm. Một số loài cá mào biển đẻ trứng ngay trong các khoang của những bọt biển lớn: dòng nước không ngừng cung cấp oxy cho ổ trứng, còn các chất sinh hóa do chính bọt biển tiết ra có thể ức chế sự phát triển của các vi sinh vật và nấm nguy hiểm.

Vì lý do đó, NOAA phân loại những quần xã bọt biển nước sâu dày đặc là môi trường sống thiết yếu cho cá — Essential Fish Habitat. Chúng không hề thứ yếu, chúng không thể thay thế.

Trước mắt chúng ta không phải những sinh vật đơn độc rải rác trên đáy biển như những vật thể ngẫu nhiên. Đây là một cơ sở hạ tầng sống, nơi cả một thế giới dựa vào.

ADN để lại trong nước

Các tác giả của những nghiên cứu không chỉ mô tả cấu trúc và kiến trúc bên trong của bọt biển mà còn hào phóng chia sẻ: họ bổ sung những trình tự di truyền mới vào các cơ sở dữ liệu quốc tế mở, sẵn có cho bất kỳ nhà nghiên cứu nào trên thế giới.

Điều này có ý nghĩa then chốt đối với một trong những phương pháp đầy triển vọng nhất để nghiên cứu đại dương — phân tích ADN môi trường (eDNA). Các sinh vật sống không ngừng để lại trong nước những dấu vết hiển vi về sự tồn tại của mình: tế bào đang chết đi, chất nhầy, những mảnh mô, các phân tử vật chất di truyền. Đó là chữ ký phân tử của sự sống.

Sau khi phân tích một mẫu nước biển, thậm chí là mẫu chất lượng không cao, các nhà khoa học có thể xác định sự hiện diện của các loài mà không cần nhìn thấy hay bắt chúng còn sống. Điều này mở ra những khả năng phi thường: giám sát mà không gây hại, quan sát mà không xâm phạm. Nhưng để làm được điều đó, trình tự di truyền phát hiện được cần phải được đối chiếu với một mẫu chuẩn. Nếu trong cơ sở dữ liệu không có mẫu chuẩn — sinh vật sẽ mãi không được nhận diện, tín hiệu của nó sẽ lạc vào tiếng ồn của sự vô định.

Đó là lý do vì sao việc mô tả một loài mới và tạo mã vạch ADN cho loài đó bổ sung vào cuốn từ điển sự sống của đại dương đang ngày một lớn lên. Trong tương lai gần, nó sẽ cho phép tìm ra bọt biển qua dấu vết của chúng trong nước và tiến hành giám sát đa dạng sinh học mà không phá hủy những quần xã mong manh dưới đáy biển.

Ký ức không cần đến não

Khi nói về ký ức của đại dương, chúng ta đang dùng một ẩn dụ, một hình ảnh, một thủ pháp thi ca. Bọt biển không ghi nhớ quá khứ theo nghĩa ý thức, tư duy, hồi tưởng của con người.

Nhưng cơ thể chúng thực sự là hiện thân của những kết quả thuộc về một lịch sử tiến hóa mênh mông và sâu thẳm vô cùng.

Mỗi gai xương, mỗi kênh dẫn, mỗi hợp chất hóa học đều mang trên mình dấu ấn của vô số thế hệ đã tìm ra cách sống sót trong giá lạnh, trong bóng tối hoàn toàn, dưới áp lực khổng lồ của nước ở độ sâu hàng kilômét. Ký ức ấy không được ghi trong nơron và synapse, mà trong hình dạng, trong mã di truyền, trong cấu trúc, trong hóa học, trong sự cộng sinh với các vi sinh vật.

Bọt biển không tồn tại trong chân không. Dòng nước mang đến cho nó thức ăn và thông tin. Cơ thể nó trở thành nhà và nơi trú ẩn cho những động vật khác. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình trao đổi chất của nó, giúp nó sống. Cá và cua sinh ra rồi lớn lên trong những khu vườn bọt biển, trở nên khỏe mạnh hơn. Tất cả những điều đó là một hệ thống, chứ không phải một tập hợp những sự kiện ngẫu nhiên.

Và như thế, đại dương lại một lần nữa hé lộ cho chúng ta nguyên lý chủ đạo của mình: sự bền vững không sinh ra từ cô lập và tự túc, mà từ tương tác, từ những mối liên kết, từ điều mà các nhà sinh thái học gọi là tính liên thông.

Hôm nay đại dương đã nhắc nhở chúng ta điều gì?

Chín loài chỉ được đặt tên vào mùa thu năm 2026, dù một số mẫu vật đã nằm trong các kho lưu trữ suốt nhiều thập kỷ, chờ đợi ánh mắt chăm chú của một chuyên gia. Suốt thời gian đó, chúng vốn đã là một phần của đại dương sống động — bất kể con người có công nhận hay không, bất kể chúng ta có biết về sự tồn tại của chúng hay không.

Sự sống không bắt đầu vào khoảnh khắc chúng ta phát hiện ra nó. Vào khoảnh khắc ấy, chỉ có tầm nhìn của chúng ta về nó được mở rộng, tấm bản đồ về những điều chưa biết của chúng ta trở nên đầy đủ hơn một milimét.

Và có lẽ, quy mô đích thực được hé lộ chính theo cách ấy: chúng ta nhận ra kẻ vẫn hằng vô hình, và hiểu rằng ngay cả sinh vật lặng lẽ nhất, bất động nhất, cổ xưa nhất cũng chiếm giữ trong hệ thống sự sống toàn vẹn một vị trí duy nhất, không thể thay thế và quý giá của riêng mình.

62 Lượt xem

Nguồn

  • Global Diversity of Sponges - NIH

  • Жизнь в глубинах океана - UNIAN

  • Four new demosponges from Alaska - Zootaxa

  • Hymedesmiidae family - Wikipedia

  • Discovering Deep-Sea Sponges in Alaska - NOAA

  • Helmut Lehnert - Wikispecies

Bình luận

Bạn có phát hiện lỗi hoặc sai sót không?Chúng tôi sẽ xem xét ý kiến của bạn càng sớm càng tốt.