Một cảnh tượng mê hoặc đã thắp sáng bờ biển California Nam vào mùa xuân năm 2020, khi những con sóng phát quang sinh học mê hoặc người xem.
Hiện tượng ngoạn mục này là kết quả của một sự kiện thủy triều đỏ lớn do sự gia tăng của một loài phù du được gọi là Lingulodinium polyedra (L. polyedra).
Xem thêm:
Nổi tiếng với ánh sáng neon xanh, L. polyedra đã tạo ra một màn trình diễn đáng kinh ngạc, thu hút sự chú ý của công chúng trên toàn cầu. Tuy nhiên, bên dưới vẻ đẹp bề ngoài lại là một sự thật đáng lo ngại – sự kiện này cũng là một hiện tượng tảo nở hoa có hại.
Giữa ánh huy hoàng, các chất độc được phát hiện trong thời kỳ nở hoa đã đe dọa sinh vật biển, và mức oxy hòa tan giảm đã dẫn đến cá chết và gián đoạn hệ sinh thái.
Một nghiên cứu mang tính đột phá do Scripps Institution of Oceanography và Jacobs School of Engineering của Đại học California San Diego dẫn đầu cuối cùng đã giải mã bí ẩn đằng sau sự nở hoa phong phú của phù du.
Chìa khóa nằm ở khả năng bơi lội độc đáo của chúng, mang lại cho chúng lợi thế cạnh tranh hơn các loài phytoplankton khác, thúc đẩy sự hình thành các vòng lặp dày đặc, bao gồm cả loại phát quang sinh học.
Nhà hải dương học Drew Lucas, tác giả cao cấp của nghiên cứu, nhận xét: “Lợi thế bơi lội theo chiều dọc của dinoflagellates đã là một ý tưởng hơn nửa thế kỷ nay, nhưng chỉ bây giờ chúng ta mới có phương tiện để chứng minh điều đó một cách dứt khoát.”
Wirewalker, một thiết bị đại dương sáng tạo được phát triển tại Scripps Oceanography, đã đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập dữ liệu ủng hộ giả thuyết.
Nhóm nghiên cứu, bao gồm cựu sinh viên cao học Bofu Zheng, đã sử dụng các thiết bị đại dương tiên tiến để ghi lại các phép đo chưa từng có trong thời gian thủy triều đỏ. Các phát hiện của họ, được trình bày chi tiết trong Proceedings of the National Academy of Sciences, đã tiết lộ cơ chế phức tạp đằng sau điệu nhảy mê hoặc của L. polyedra.
Những dinoflagellates này có khả năng di chuyển đáng kinh ngạc, bơi lên trên để quang hợp vào ban ngày và xuống đến độ sâu giàu chất dinh dưỡng vào ban đêm.
Hành vi này không chỉ làm tăng cường màu sắc rực rỡ của thủy triều đỏ mà còn cho phép phù du cạnh tranh với các đối thủ không di động. Nghiên cứu đã xác nhận một giả thuyết lâu đời kết nối việc di cư của dinoflagellate với hiện tượng tảo nở hoa có hại, làm sáng tỏ vai trò quan trọng của chúng trong hệ sinh thái ven biển.
Bằng cách giải mã những bí ẩn của những sinh vật nhỏ bé này, các nhà nghiên cứu có được những hiểu biết về các điều kiện gây ra và dẫn đến hiện tượng tảo nở hoa có hại, nâng cao khả năng của chúng ta trong việc dự đoán và giảm thiểu tác động của chúng.
Khi các đại dương tiếp tục thay đổi, việc hiểu được điệu nhảy phức tạp của cuộc sống phù du ngày càng trở nên quan trọng. Việc kết hợp công nghệ tiên tiến và quan sát lâu dài của nghiên cứu này là một bước tiến quan trọng trong việc giải mã những bí mật của những cư dân vi mô của đại dương của chúng ta và tác động mạnh mẽ của chúng đối với hệ sinh thái biển.