Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp c...

Tài liệu Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lượng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệm

.PDF
84
177
81

Mô tả:

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƢỢNG CÁC LỚP CHẤT LIPIT CỦA MỘT SỐ LOÀI SAN HÔ MỀM KHI BỊ TẨY TRẮNG Ở QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG TRẦN THÁI VŨ HÀ NỘI, NĂM 2019 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN THÀNH PHẦN VÀ HÀM LƢỢNG CÁC LỚP CHẤT LIPIT CỦA MỘT SỐ LOÀI SAN HÔ MỀM KHI BỊ TẨY TRẮNG Ở QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM TRẦN THÁI VŨ CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG MÃ SỐ: 8440301 Ngƣời hƣớng dẫn: T.S LƢU VĂN HUYỀN HÀ NỘI, NĂM 2019 CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI Cán bộ hƣớng dẫn chính: T.S LƢU VĂN HUYỀN - Đại Học Tài Nguyên và Môi Trƣờng Hà Nội Cán bộ chấm phản biện 1: T.S NGUYỄN LÊ TUẤN - Viện Nghiên cứu Biển và Hải đảo Cán bộ chấm phản biện 2: PGS.TS VŨ THANH CA - Đại Học Tài Nguyên và Môi Trƣờng Hà Nội. Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI Ngày 17 tháng 01 năm 2019 1 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan bài luận văn này là thành quả thực hiện của bản thân tôi trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài vừa qua. Những kết quả thực nghiệm đƣợc trình bày trong luận văn này là trung thực do tôi và các cộng sự thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Lƣu Văn Huyền Các kết quả nêu trong luận văn chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào của các nhóm nghiên cứu khác. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đã trình bày trong bản báo cáo này. TÁC GIẢ LUẬN VĂN Trần Thái Vũ 2 LỜI CẢM ƠN! Để hoàn thành luận văn này một cách hoàn chỉnh, lời đầu tiên với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS.Lƣu Văn Huyền ngƣời đã hƣớng dẫn, tận tình chỉ bảo tôi thực hiện thành công luận văn thạc sỹ này. Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Khoa Môi trƣờng cùng các thầy cô phòng Phân tích khoa Môi trƣờng - trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội đã hết lòng ủng hộ, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. Xin cảm ơn anh chị phòng hóa sinh hữu cơ - Viện hóa học các hợp chất thiên nhiên, đã giúp đỡ tôi về thiết bị máy móc sử dụng và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, nguời thân và bạn bè luôn mong muốn tôi hoàn thành tốt bài luận văn. Trong quá trình thực hiện luận văn dù đã rất cố gắng nhƣng không thể tránh khỏi những thiết sót, vì vậy em rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của quý Hội đồng, quý thầy cô và các bạn để luận văn của em đƣợc hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 17 tháng 01 năm 2019 Học viên Trần Thái Vũ 3 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................... 2 LỜI CẢM ƠN! .................................................................................................................... 3 MỤC LỤC ........................................................................................................................... 4 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.......................................................................................... 6 DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................... 7 DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................ 8 MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1 1.Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................................... 1 2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................................... 2 3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................................ 3 4. Cấu trúc của luận văn ....................................................................................................... 3 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................. 4 1.1 Tổng quan về san hô: ...................................................................................................... 4 1.1.1 Đặc điểm sinh vật của san hô ............................................................................... 4 1.1.2. Thức ăn của san hô ................................................................................................ 6 1.2 Phân bố rạn san hô ở các vùng biển Việt Nam............................................................... 7 1.3 Lipit tổng của san hô .................................................................................................... 11 1.3.1 Hàm lượng Lipit tổng ............................................................................................ 11 1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng lipit tổng ............................................... 14 1.4. Các lớp chất trong lipit tổng của san hô ...................................................................... 19 1.4.1. Các Hydrocarbon (HC) ....................................................................................... 19 1.4.2 Các chất sterol (ST) .............................................................................................. 21 1.4.3 Monoankyldiaxylglyxerol (MADG) ..................................................................... 21 1.4.4. Triaxylglyxerol (TAG) ......................................................................................... 22 1.4.5 Lipit phân cực (PL) ............................................................................................... 24 1.5. Axit béo của san hô ..................................................................................................... 27 Vai trò của axit béo chưa no: ........................................................................................ 27 1.5.1. Thành phần axit béo của lipit tổng .................................................................... 29 1.5.2. Thành phần axit béo của lipit phân cực ............................................................ 32 1.5.3 Axit béo của san hô có tảo cộng sinh Zooxanthellae ........................................ 33 CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................. 38 2.1 Phạm vi, đối tƣợng nghiên cứu: ................................................................................... 38 4 Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................................... 38 Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................ 39 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................................. 39 2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu ............................................................................. 39 2.2.2 Phương pháp nuôi san hô nhân tạo .................................................................... 39 2.3 Phương pháp phân lập các lớp chất ...................................................................... 41 Tách lipit tổng .................................................................................................................. 41 Xác định thành phần và hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng ............................ 42 Metyl hoá axit béo trong lipit tổng ............................................................................... 43 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 45 3.1 Hàm lƣợng lipit tổng của 6 loài san hô nghiên cứu...................................................... 45 3.2 Kết quả phân tích hàm lƣợng các lớp chất trong lipit tổng .......................................... 46 Phân tích định tính: ........................................................................................................ 46 Phân tích định lượng: ..................................................................................................... 46 3.3 Hàm lƣợng các lớp chất trong lipit tổng của san hô mềm ............................................ 47 3.4 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ lên sức khỏe của san hô. Thành phần, hàm lƣợng lipit, axit béo khi san hô bị tẩy trắng .................................................................................. 48 3.4.1 Khả năng thích ứng của san hô trong điều kiện thay đổi nhiệt độ ................. 48 3.4.1.1 San hô trong bể đối chứng ................................................................................ 49 3.4.2 Khả năng thích ứng của san hô đối với nhiệt độ tăng cao ............................... 49 3.4.3 Phân tích hàm lượng lipit tổng, hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ ............................................................. 50 3.4.3.1 Lớp chất lipit tổng của 6 loài san hô bị tẩy trắng......................................... 50 3.4.3.2 Thành phần và hàm lượng các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm bị tẩy trắng bởi nhiệt độ ........................................................................................ 51 KẾT LUẬN ........................................................................................................................ 67 KIẾN NGHỊ ........................................................................................................................ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 70 5 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT Từ Viết Tắt Nội Dung 1 VSV Vi Sinh Vật 2 PTN Phòng Thí Nghiệm 3 M2 Mét vuông 4 PL Photpho lipit 5 ST Sterol 6 FFA Axit béo tự do 7 TAG Triaxylglyxerol 8 MADAG Monoankyldiaxylglyxerol 9 AT Các chất chƣa đƣợc định dạng 10 GC và GC – MS Sắc ký khí và sắc ký khí ghép nối khối phổ 11 SAFAs 12 MUFAs axit béo không no 1 nối đôi 13 PUFAs axit béo không no đa nối đôi axit béo no 6 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Tên loài, giống, họ và thứ tự của các mẫu san hô mềm .......................... 38 Bảng 3.1: Kết quả phân tích hàm lượng lipit tổng của 6 loài san hô mềm ............. 45 Bảng 3.2: Thành phần và hàm lượng % các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm ..................................................................................................................... 47 Bảng 3.3: Hàm lượng lipit tổng của 6 loài san hô mềm bị tẩy trắng bởi nhiệt độ và của tảo Zooxanthellea cộng sinh trong san hô khi chưa bị tẩy trắng...................... 50 Bảng 3.4: Thành phần và hàm lượng % các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ ....................................................................... 51 Bảng 3.5: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ ..................................................................................................... 60 Bảng 3.6: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ (tiếp theo) ................................................................................... 61 Bảng 3.7: Thành phần và hàm lượng % axit béo của 6 loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ (tiếp theo) ................................................................................... 62 Bảng 3.8: Hàm lượng các dãy axit béo của các loài san hô mềm nuôi ở điều kiện thường....................................................................................................................... 64 Bảng 3.9: Hàm lượng các dãy axit béo của các loài san hô mềm khi bị tẩy trắng bởi nhiệt độ ............................................................................................................... 64 7 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cấu trúc của một polip san hô ........................................................................... 5 Hình 1.2: Sự đa dạng loài một cách tương đối của các họ san hô chính ......................... 10 Hình 1.3: Sự phân bố các loài loài san hô trong các vùng khác nhau ............................. 11 Hình 1.4: Mối tương quan giữa hàm lượng lipit với nhiệt độ và cường độ chiếu sáng . .. 15 Hình 1.5: Sự thay đổi của hàm lượng lipit…………………………………………… 16 Hình 1.6: Cấu trúc phân tử monoankyldiaxylglyxerol (MADG)....................................... 22 Hình 1.7: Cấu trúc phân tử triaxylglyxerol (TAG)............................................................ 23 Hình 1.8: Các dạng phospholipit ...................................................................................... 24 Hình 1.9: Một vài dạng liên kết của glycerophospholipit ................................................. 25 Hình 1.10: Các axit béo của san hô với phần chiết nguyên chất của tảo cộng sinh ........ 36 Hình 2.1: Ảnh tiêu bản 6 loài san hô mềm nghiên cứu ..................................................... 39 Hình 2.2: San hô bị tẩy trắng trong bể nuôi bởi yếu tố môi trường bất lợi ...................... 41 Hình 2.3: Cất chân không tại PTN Tách chiết lớp chất lipit tổng ................................. 42 Hình 3.1: TLC của các lớp chất trong lipit tổng ............................................................... 46 Hình 3.2: Tỷ lệ % các lớp chất trong lipit tổng của 6 loài san hô mềm ........................... 47 Hình 3.3: Hàm lượng lipit tổng của các tập đoàn san hô mềm khoẻ mạnh và tẩy trắng hoàn toàn ............................................................................................................................ 51 Hình 3.4: Phần trăm hàm lượng photpholipit của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ ................................................................................................ 52 Hình 3.5: Hàm lượng sterol của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ ............................................................................................................................... 53 Hình 3.6: Phần trăm hàm lượng axit béo tự do của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ ................................................................................................ 54 Hình 3.7: Phần trăm hàm lượng triaxylglyxerol của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ ................................................................................................ 55 Hình 3.8: Phần trăm hàm lượng hydrocacbon của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ ................................................................................................ 57 Hình 3.9: Phần trăm hàm lượng monoankyldiaxylglyxerol của 6 loài san hô mềm sống ở điều kiện thường và thay đổi nhiệt độ ............................................................................. 58 Hình 3.10a: Phần trăm axit béo no (SAFAs) .................................................................... 65 Hình 3.10b: Phần trăm axit béo không no đa nối đôi (PUFAs) ........................................ 65 Hình 3.10c: Phần trăm axit béo không no họ Omega3 ..................................................... 65 Hình 3.10d: Phần trăm axit béo không no họ Omega6 ...................................................... 65 8 MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài Rạn san hô là tài sản quốc gia của mỗi nƣớc nói chung và Việt Nam nói riêng, chúng góp phần duy trì cân bằng sinh thái biển và tạo cơ hội để phát triển nhanh chóng một số lĩnh vực trong nền kinh tế đất nƣớc. Các loài san hô là cơ sở của quần thể rạn san hô biển. Ngày này cùng với sự tác động của con ngƣời, nguy cơ lớn nhất đe dọa các rạn san hô là sự mất màu của chúng. Trong các thập k gần đây do mất màu đã có hơn 30% các rạn san hô của Đại dƣơng thế giới bị chết. Trong các thời kỳ khi nhiệt độ nƣớc trở nên ấm hơn, loại tảo có tên zooxanthellae , sống cộng sinh cùng Polip có trong san hô sẽ sinh ra các gốc oxy độc hại. Lúc này, loài sinh vật thân mềm Polip sẽ đẩy loài tảo zooxanthellae ra khỏi san hô, khiến san hô không thể quang hợp và lấy dinh dƣỡng nhƣ bình thƣờng. Sự can thiệp từ nhiệt độ kết hợp với một số yếu tố khác vô tình khiến san hô không còn khả năng tự nuôi sống, dần hóa màu trắng và ngừng phát triển. Quá trình tự quang hợp của các tảo Zooxanthellae sống trong nội mô của san hô có thể cung cấp 100% nhu cầu năng lƣợng cho chúng, phần lớn năng lƣợng này đƣợc chuyển qua san hô dƣới dạng lipit, việc mất đi các tảo Zooxanthellae làm cho san hô mất đi nguồn dinh dƣỡng và bị tẩy trắng. Ngƣời ta đã đƣa ra nhiều cơ chế phân tử khác nhau của việc mất màu san hô, trong đó có việc đƣa ra vai trò của lipit - một trong các thành phần hoá học chính của sinh vật, mà thực tế còn chƣa đƣợc nghiên cứu. Ngƣời ta cho rằng, tất cả các Zooxanthellae thuộc về một họ vi tảo nội cộng sinh, tảo giáp, nhóm Symbiodinium. Theo kết quả phân tích ribosomal ADN, các Zooxanthellae đƣợc phân ra thành một số phyllotype. Ngƣời ta cũng đã chứng minh đƣợc rằng, các phyllotype khác nhau của Zooxanthellae có tính ổn định khác nhau đối với việc tăng nhiệt độ nƣớc, cƣờng độ bức xạ của ánh sáng, độ muối 1 Trong các loài san hô có chứa vi sinh vật (VSV) zooxanthellae cộng sinh, thì hàm lƣợng các lipit dự trữ rất cao, lên tới 40% khối lƣợng mô khô [37]. Lƣợng lipit dự trữ cao này là kết quả của sự vận chuyển các lipit từ VSV cộng sinh tới cơ thể vật chủ và nó có thể đáp ứng tới 90% nhu cầu năng lƣợng của san hô chứa zooxanthellae [27,30]. Sự mất mát các zooxanthellae hoặc khả năng quang hợp của chúng bị giảm sút có thể dẫn đến hiện tƣợng tẩy trắng của các loài san hô này. Hiện tƣợng trên thƣờng kéo theo sự hu diệt của các rạn san hô và thay đổi về thành phần cũng nhƣ cơ cấu loài của các rạn san hô. Quá trình tẩy trắng san hô xảy ra mạnh mẽ nhất vào năm 1998, là kết quả của hiện tƣợng El nino đã tác động đến các rạn san hô trên phạm vi toàn thế giới. Chỉ tính riêng trong năm 1998 đã có tới 16% san hô bị tẩy trắng trên tất cả các đại dƣơng [35]. Đã có nhiều thông báo về các trƣờng hợp tẩy trắng san hô xảy ra trên phạm vi thế giới trong suốt 2 thập k qua [24,21,26]. Do vậy, việc tìm hiểu rõ mối liên quan giữa sinh học – hóa học sẽ góp phần có thêm những thông tin hữu ích nhằm cải thiện và bảo tồn rặng san hô. Nhận thấy tầm quan trọng của các nghiên cứu chuyên sâu về ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thành phần Lipit để sử dụng trong lĩnh vực sinh thái học và sinh hóa học nhằm thiết lập các mối liên hệ dinh dƣỡng, cộng sinh và phân loại trong của loài sinh vật biển này. Mục đích của nghiên cứu này là theo dõi những thay đổi về hàm lƣợng lipit tổng, thành phần và hàm lƣợng các lớp chất lipit của san hô tẩy trắng so với san hô khỏe mạnh, chính vì vậy tôi chọn đề tài “ Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lƣợng các lớp chất lipit của một số loài san hô mềm khi bị tẩy trắng ở quy mô phòng thí nghiệm” 2. Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thành phần và hàm lƣợng các lớp chất lipit của một số loài san hô nuôi nhân tạo trong phòng thí nghiệm 2 - So sánh thành phần và hàm lƣợng các lớp chất lipit của san hô khỏe mạnh với san hô nuôi trong phòng thí nghiệm trong điều kiện tăng nhiệt độ 3. Nội dung nghiên cứu - Khảo sát lựa chọn một số loài san hô để nghiên cứu - Phân tích hàm lƣợng lipit tổng, thành phần và hàm lƣợng các lớp chất trong lipit tổng của san hô khỏe mạnh - Tiến hành nuôi san hô trong bể thí nghiệm ở các điều kiện tăng nhiệt độ khác nhau. Phân tích hàm lƣợng lipit tổng, thành phần và hàm lƣợng các lớp chất trong lipit tổng của san hô trong các điều kiện tăng nhiệt độ khác nhau. - So sánh hàm lƣợng lipit tổng, thành phần và hàm lƣợng các lớp chất trong lipit tổng của san hô khỏe mạnh với san hô nuôi ở các điều kiện tăng nhiệt độ khác nhau. - Phân tích mối tƣơng quan giữa ảnh hƣởng của nhiệt độ tăng với hàm lƣợng lipit tổng, thành phần và hàm lƣợng các lớp chất trong lipit tổng của san hô. 4. Cấu trúc của luận văn - Mở đầu - Chƣơng 1: Tổng quan về các nội dung nghiên cứu: - Chƣơng 2: Địa điểm, thời gian đối tƣợng, phƣơng pháp nghiên cứu: - Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu: - Kết luận và kiến nghị: - Tài liệu tham khảo: 3 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về san hô: 1.1.1 Đặc điểm sinh vật của san hô Trong ngành Trâm ngứa Cnidaria ngƣời ta phân biệt ra 4 lớp: Hydrozoa, Scyphozoa, Cubozoa và Anthozoa. San hô thuộc lớp Anthozoa, các động vật này chỉ sống dƣới biển. Chu kỳ sống của san hô bao gồm chỉ có polyp và các ấu trùng của chúng. Số lƣợng các loài Anthozoa có khoảng trên 6000 loài 28, bao gồm Octocorallia (san hô 8 tia) và Hexacorallia (san hô 6 tia) tùy theo số xúc tu hoặc những đƣờng đối xứng và một loạt các bộ phận tƣơng ứng với kiểu xƣơng ngoài và loại tế bào gai ngứa. Các san hô cứng nằm trong phân lớp Hexacorallia, còn san hô mềm, san hô sừng và bút chì biển thuộc phân lớp san hô mềm Octocorallia. Hiện nay trong đại dƣơng thế giới, phân lớp Octocorallia có khoảng 2000 loài chia làm 310 dòng và 45 họ. Tuy một đầu san hô trông nhƣ một cơ thể sống nhƣng thực tế nó đƣợc tạo từ hàng ngàn cá thể polip có cấu tạo gien giống hệt nhau. Các polip là các sinh vật đa bào với nguồn thức ăn là nhiều loại sinh vật nhỏ hơn, từ sinh vật phù du tới các loài cá nhỏ. Polip san hô thƣờng ít khi đứng một mình mà trong tập đoàn, liên kết với nhau bằng một dải dạ dầy chung. Hầu hết các polip bắt đầu cuộc sống trong trạng thái đơn lẻ, sau đó polip bắt đầu mọc mầm và do quá trình mọc mầm không kết thúc sẽ tạo ra quần thể hay tập đoàn, bao gồm hàng trăm hàng ngàn polip (hình 1.1). Mỗi polip chỉ có đƣờng kính vài milimet, nó có hình dạng đối xứng trục với các xúc tu mọc quanh một cái miệng ở giữa - cửa duy nhất tới dạ dày hay xoang vị, cả thức ăn và bã thải đều đi qua miệng này. Lớp mô mềm bên ngoài polip gọi là da hay biểu bì ngoài, lớp này chứa nhiều tế bào biểu mô-cơ, các tế bào sản xuất nƣớc nhầy, các tế bào nhạy cảm và các tế bào gai chứa các chất độc dùng để tấn công và 4 tự vệ. Tập hợp các tế bào mỏm cơ chạy dọc theo trục của thân gọi là các polip, khi các tế bào giảm đi polip trở nên ngắn hơn và hƣớng vào một vùng nhỏ, thỉnh thoảng ẩn mình hoàn toàn trong cơ thể của tập đoàn. Hình 1.1: Cấu trúc của một polip san hô 41. Lớp mô mềm bên trong phủ từ dải dạ dày của polip gọi là da dạ dầy, lớp này có nhiều tế bào chứa sắt cũng nhƣ các tế bào biểu mô-cơ chế biến thức ăn. Các mỏm cơ của các tế bào này phân bố nằm ngang thân polip, khi có sự suy giảm các mỏm cơ này, polip trở nên mỏng hơn. Giữa ngoại bì và nội bì có một lớp thứ ba gọi là thần kinh đệm ở giữa (mezoglea). Lớp thần kinh đệm mezoglea tạo thành cơ thể của tập đoàn san hô, trong lớp này có rất nhiều kênh dạ dày, chúng liên kết các ruột dạ dày của tất cả các polip vào một quần thể, cho phép chúng chia sẻ đáng kể các chất dinh dƣỡng và các sinh vật cộng sinh (symbiotes). Đối với các loài san hô mềm, các kênh này có đƣờng kính khoảng 50-500m, cho phép vận chuyển các chất chuyển hoá và các thành phần tế bào trong quá trình trao đổi. Các kênh dạ dầy lồi ra từ bên trong bằng các tế bào lông mi, chuyển động hài hoà của các lông mi sẽ 5 tạo chuyển động của nƣớc dọc theo các kênh với các khí hoà tan và các chất dinh dƣỡng. Các xúc tu của polip bẫy mồi bằng cách sử dụng các tế bào gai chứa chất độc dùng để chuyên bắt và làm tê liệt các con mồi nhƣ sinh vật phù du, cá nhỏ và ấu trùng của các loài nhuyễn thể. Khi có tiếp xúc, nó phản ứng rất nhanh bằng cách tiêm chất độc vào con mồi làm cho con mồi tê liệt hoặc chết sau đó các xúc tu kéo con mồi vào trong dạ dày của polip bằng một dải biểu mô cơ co giãn. Các chất độc này thƣờng yếu, nhƣng ở san hô lửa thì nó đủ mạnh để gây tổn thƣơng cho con ngƣời 41. 1.1.2. Thức ăn của san hô Phổ dinh dƣỡng của rạn san hô rất đa dạng, tuy nhiên thức ăn chủ yếu của chúng là các thực vật phù du, các chất hữu cơ hoà tan từ môi trƣờng nƣớc, vi khuẩn, các hình thái ban đầu của các vi sinh vật nổi kiến tạo sò và ấu trùng của các động vật thân mềm. Khi các ấu trùng của các loại sò hoặc động vật thân mềm bơi qua thƣờng bị các xúc tu giữ lại và làm tê liệt trong thời gian vài phút, từ đó chuyển vào các biểu bì để hấp thụ 39. San hô hấp thụ các bã thải hữu cơ và vi sinh vật bằng việc tiết ra lớp chất nhầy từ các ngoại bào chuyên dụng và đƣợc vận chuyển tới polip bởi các lông mao nhỏ. Đối với các vùng biển nhiệt đới thì nồng độ thức ăn thƣờng thấp và không đƣợc phong phú. Nhƣng nhiều loài san hô bổ sung thức ăn của mình thông qua tảo Zooxanthellae cộng sinh trong mô của san hô. Giống nhƣ tất cả thực vật, Zooxanthellae cộng sinh sử dụng ánh sáng mặt trời và CO2 để sản xuất thức ăn và vật liệu tế bào. Các chất dinh dƣỡng đƣợc bài tiết bởi tảo Zooxanthellae và là nguồn cung cấp thức ăn cho san hô. Ngƣợc lại san hô lại cung cấp cho tảo 6 Zooxanthellae cộng sinh CO2 và các chất thải khác nhƣ phosphat, nitrat. Đối với các san hô không chứa tảo cộng sinh Zooxanthellae nhƣ một số loài của Dendronephthya thì nhu cầu dinh dƣỡng của chúng phụ thuộc hoàn toàn vào các nguồn bên ngoài, tuy nhiên ngay cả đối với các san hô chứa Zooxanthellae cũng cần phải có nguồn dinh dƣỡng vô cơ từ bên ngoài. 19,25. Ở san hô cứng các mô mềm rất mỏng và t lệ diện tích bề mặt của mô sống so với trọng lƣợng và thể tích của tập đoàn là rất lớn. Ở san hô mềm thì các mô dày, t lệ giữa diện tích bề mặt tập đoàn so với thể tích tập đoàn là rất nhỏ 28 và Zooxanthellae cộng sinh chỉ sống trong một lớp mỏng bề mặt của tập đoàn. Do vậy ở san hô mềm, Zooxanthellae có khả năng quang hợp với năng lƣợng ánh sáng mặt trời ít hơn so với Zooxanthellae cộng sinh trong san hô cứng. 1.2 Phân bố rạn san hô ở các vùng biển Việt Nam Vị trí địa lí và điều kiện của vùng biển Việt Nam nói chung là thuận lợi cho sự phát triển của san hô tạo rạn, trừ các vùng chịu ảnh hƣởng của các lƣu vực sông với độ muối thấp và độ đục cao, rạn san hô phân bố ở hầu hết các vùng nƣớc nông ven bờ, ven đảo có nền đáy chắc và rất giàu có ở các quần đảo Trƣờng Sa và Hoàng Sa. Tuy nhiên, tính chất phân bố và các hình thái rạn san hô tƣơng đối khác nhau giữa các vùng địa lí. Vùng biển ven bờ thuộc bờ tây vịnh Bắc Bộ có điều kiện tự nhiên ít thuận lợi nhất trên phƣơng diện sinh thái san hô tạo rạn, do ảnh hƣởng lớn của dòng vật chất từ đất liền và nhiệt độ thấp vào mùa đông. Vùng có rạn san hô phân bố thƣờng chỉ ở phần ngoài của các vịnh Hạ Long, Bái Tử Long, quần đảo Cô Tô, Long Châu... Hầu hết các vùng này đều có đáy biển nông, nhiều bùn. Vì vậy, rạn san hô ở bờ tây vịnh Bắc Bộ thƣờng rất hẹp và chỉ phân bố tới độ sâu 5-7m. Chỉ những nơi ở xa, rạn mới có thể xuống đến 10m. Đảo Bạch Long Vĩ là nơi thuận lợi nhất cho sự phát triển của rạn san hô ở vịnh Bắc Bộ. [5] 7 Rạn san hô phát triển thuận lợi hơn ở vùng biển ven bờ miền Trung và các đảo đông Nam Bộ. Đây là những vùng biển có nhiệt độ nƣớc thƣờng xuyên cao trên 200C và chịu ảnh hƣởng lớn của biển khơi. Địa hình ven biển cũng hình thành nhiều vũng vịnh và đảo tạo nên sự đa dạng về sinh cảnh. Nhờ vậy rạn san hô phân bố phổ biến ở nhiều dải ven bờ từ Đà Nẵng đến Bình Thuận, xung quanh hầu hết các đảo từ Cù Lao Chàm đến Côn Đảo. Hình thái rạn cũng rất đa dạng và có thể rộng từ 50m đến 800m. Vùng biển tây Nam Bộ, vùng ven bờ không thuận lợi cho san hô phát triển do đáy biển có nhiều bùn, nƣớc có độ trong thấp. Rạn phân bố xung quanh các quần đảo xa bờ nhƣ Phú Quốc, Nam Du, Thổ Chu. So với các vùng biển khác, chế độ thủy văn, động lực ít có những biến động lớn. Do vậy, rạn san hô tƣơng đối đồng nhất về hình thái. Sự khác biệt chủ yếu do yếu tố nền đáy tạo nên. Các rạn thƣờng có chiều rộng từ 50-100 m và phân bố tới độ sâu 10-13 m. [6] Các quần đảo Trƣờng Sa và Hoàng Sa gồm hàng trăm đảo, bãi ngầm hình thành do quá trình phát triển sinh - địa học của rạn san hô. Rạn san hô hiện tại có thể phân bố tới độ sâu 40-50 m và có diện tích rất rộng. Các đảo san hô vòng (atoll) điển hình có thể kéo dài tới 50 km và bao gồm các vành khuyên đảo nổi và bãi ngầm. Lagun bên trong đảo san hô vòng chỉ có độ sâu dƣới 50m, trong khi thềm ngoài dốc đột ngột xuống hàng ngàn mét. Một dạng hình thái khác là các đảo hoặc bãi ngầm đơn độc chỉ rộng cỡ 2-3km với lagun nông ở bên trong chỉ sâu 5-7m. Thành phần loài của octo san hô Việt Nam đƣợc nghiên cứu chƣa nhiều, tuy nhiên các nghiên cứu gần đây đã giả thiết rằng hệ động vật này rất phong phú bởi vì Việt Nam nằm trên ranh giới của hai đới khí hậu. Nếu xem xét toàn bộ phổ các điều kiện sinh thái của sự tồn tại san hô vùng biển Việt nam, có thể kết luận rằng, sự phong phú của chúng đƣợc xác định do hai tình huống. Một do đất nƣớc trải dài từ Bắc xuống Nam, nên bờ biển Việt Nam là một dải rộng các biến đổi về khí hậu. Từ vịnh Bắc Bộ với nƣớc đục và mùa đông nhiệt độ hạ xuống đến 160C đến tận 8 cùng phía Nam với nhiệt độ bề mặt biển không dƣới 260C vào mùa đông. Thứ hai là dòng chảy từ lục địa mạnh trên nhiều vùng lãnh thổ. Dọc theo độ dốc theo hƣớng từ bờ lục địa, cƣờng độ lắng đọng trầm tích thay đổi 10 đến 15 lần trên khoảng cách chƣa đến 10km. Các rạn san hô phân bố ven bờ lục địa và ở phần giữa của thềm lục địa là nơi có sự đa dạng nhất về sinh cảnh và các điều kiện sinh thái. Sự thay đổi dọc theo độ dốc kéo theo sự thay đổi cƣờng độ dòng từ lục điạ, độ đục, khoảng cách tới sông. Sự đa dạng của các loài san hô thay đổi liên quan đến sự thay đổi độ dốc này. Vịnh Nha Trang có một nhóm đảo phân bố trên các khoảng cách khác nhau tính từ bờ lục địa và hai con sông sông Cái và sông Bè. Các nhân tố môi trƣờng ở đây rất đa dạng, nhƣ chất nền bùn, chất nền cát bùn, chất nền đá, đá vôi với các độ dốc khác nhau, các khe hẻm và hang ngầm tại các vị trí cƣ trú của san hô. Tại vũng giữa vịnh cạnh bờ các đảo Hòn Miếu, Hòn Một, tây bắc đảo Hòn Mun và vùng bờ phía nam đảo Hòn Tre các quần cƣ san hô đƣợc bảo vệ khỏi sóng mạnh trong phần lớn thời gian của năm. Đồng thời, trên hƣớng phải ngoài các đảo Hòn Dung và Hòn Nọc và phía đông nam đảo Hòn Mun sóng mạnh và sự dịch chuyển rối của nƣớc diễn ra do các cơn bão và gió mùa hè. Những phát hiện gần đây tại Vịnh Nha Trang các loài nhƣ Cervera, Carijoa, Panaminabea, Efflatounarria, Cavernularria, Pteroceides và Solenocaulon dẫn tới giả thiết rằng sự giầu có của hệ động vật này trên vùng biển Việt Nam. Theo các kết quả nghiên cứu của các thập niên cuối thế k trƣớc ngƣời ta đã xác lập thành phần san hô kiến tạo rạn của Việt Nam. Trong đó đã xác định đƣợc 366 loài, thuộc về 80 họ, trong đó có 9 họ san hô không kín, 131 loài từ 26 họ trƣớc đây chƣa đƣợc biết tới ở Việt Nam. Cơ sở của sự đa dạng loài, cũng nhƣ trên phần lớn các rạn của Ấn Độ –Thái Bình Dƣơng là do sự tạo thành của đại diện 5 họ san hô (hình 1.2): họ Acroporidae có 110 loài (30%), họ Faviidae có 38 loài (10%), họ 9 Fungiidae có 32 loài (9%), họ Poritidae có 31 loài (8%) và họ Dendrophyllidae 25 loài (7%). Các họ còn lại chiếm 36% 41. Đại diện của 5 họ là các giống: Acropore có 66 loài, Montipom có 35 loài, Protes có 18 loài, Favia có 14 loài, Funfic có 14 loài là nhiều nhất trên tất cả các rạn. Các họ khác 36% Acroporidae 30% Poritidae 8% Dendrophyll iidae 7% Faviidae Fungiidae 10% 9% Hình 1.2: Sự đa dạng loài một cách tƣơng đối của các họ san hô chính 41 Trên các rạn san hô của vùng biển Việt Nam ngƣời ta biết đƣợc khoảng 20 loài tạo rạn chính, chúng có khả năng tạo thành các quần cƣ có đặc tính lớn nhất, từ khoảnh nhỏ khoảng 20m2 đến vùng lớn hàng trăm m2 ở bề mặt các quần thể này phủ lớp mặt chất nền là lớp san hô có diện tích chiếm từ 60 đến 100%. Có khoảng 75 loài san hô kiến tạo rạn đều có mặt từ Nam đến Bắc của vùng biển Việt Nam Nhìn chung sự phong phú của san hô kiến tạo rạn trong các vùng khác nhau của Việt Nam (hình 1.3) dao động trong khoảng từ 190 loài ở Vịnh Bắc Bộ đến 265 loài ở miền Nam Việt Nam (Ю. Я. Латыпов 2007). 10
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan