Bùi Minh Nhật
Intern Writer
Không giống như con người, "mắt" của hầu hết các loài sứa không tập trung ở một cơ quan duy nhất; thay vào đó, khả năng nhìn được hỗ trợ bởi một mạng lưới các dây thần kinh và protein gọi là opsin.
Hãy tưởng tượng rằng bạn đang lội ra biển với mặt nạ lặn trên mặt, ánh nắng mặt trời chiếu xuống lưng bạn. Khi bạn lướt dưới làn nước biển Caribe và mở mắt ra, háo hức được nhìn thoáng qua loài cá nhiệt đới hoặc san hô đầy màu sắc, bạn đối mặt với một khối xúc tu nhỏ, trong suốt chỉ cách đó vài feet. Bạn đã tình cờ gặp một con sứa, và mặc dù chúng rất đẹp, nhưng chúng cũng có thể nguy hiểm! Bạn từ từ lội ngược dòng nước, hy vọng rằng con sứa sẽ không phát hiện ra bạn và có bất kỳ động thái hung hăng nào về phía bạn.
Vào thời điểm đó, một câu hỏi quan trọng xuất hiện trong đầu bạn… con sứa đó có thể nhìn thấy tôi không? Con sứa thậm chí có mắt không?
Sứa: Không quá phức tạp
Khi nói về giải phẫu sứa, cuộc trò chuyện thường khá ngắn gọn. So với phần lớn các loài động vật mà chúng ta quen thuộc, sứa khá đơn giản. Sứa ************, tim hoặc xương, cũng như mọi cơ quan quan trọng khác mà chúng ta trân trọng như con người.
Sứa là thành viên của ngành Cnidaria , và không thể được phân loại khoa học là cá, mà thuộc ngành Chordata . Trên thực tế, sứa là một loại sinh vật phù du, có họ hàng với san hô và hải quỳ, tạo thành nền tảng của hầu hết các chuỗi thức ăn ở biển.
Những người cổ đại tiến hóa này, đã tồn tại trên Trái đất trong 600 triệu năm, có cấu tạo sinh lý đơn giản. Cơ thể của họ chủ yếu bao gồm nước – khoảng 95 đến 98%, cùng với một danh sách ngắn các bộ phận cơ thể.
Sứa về cơ bản là một lớp sandwich gồm hai lớp tế bào—lớp biểu bì bên ngoài và lớp gastrodermis bên trong. Giữa hai tế bào này là một chất lỏng đặc, giống như thạch gọi là mesoglea, do đó có tên là sứa.
Sứa có một lỗ mở duy nhất đóng vai trò vừa là miệng (lỗ) để lấy thức ăn vào vừa là hậu môn để thải thức ăn ra ngoài. Miệng dẫn đến khoang dạ dày, một dạ dày thô sơ nơi sứa tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng từ thức ăn.
Yếu tố cuối cùng của cấu trúc vật lý của chúng, và là thứ mà hầu hết mọi người liên tưởng đến các loài cnidaria này, là các xúc tu. Mặc dù chúng có thể thay đổi rất nhiều về chiều dài và số lượng, nhưng chúng được cho là bộ phận cơ thể quan trọng nhất của bất kỳ loài sứa nào. Chúng cũng là cơ quan cảm giác chính của những sinh vật cơ bản này, thậm chí còn mang lại cho chúng sức mạnh của "thị giác".
Sứa có mắt không?
Khi chúng ta nghĩ về mắt, chúng ta thường hình dung chúng như những cấu trúc tương tự như mắt của chúng ta, nhưng sự đa dạng của mắt và các cơ quan cung cấp thị giác trong tự nhiên là vô cùng lớn. Vẫn còn một cuộc tranh luận gay gắt về việc liệu mắt phát triển một lần hay nhiều lần trong suốt cây tiến hóa của sự sống trên Trái đất. Sự đồng thuận là một số loại cơ chế phát hiện ánh sáng đã có ở tổ tiên ban đầu của các loài động vật có thị giác, và sự đa dạng về cách thức lập trình di truyền đó phát triển vẫn là nguồn cảm hứng cho các nhà nghiên cứu.
Phần hấp dẫn hơn nữa là sứa có mắt. Mắt của chúng không giống mắt chúng ta lắm, ngoại trừ sứa hộp, chúng ta sẽ thảo luận sau, nhưng chúng đủ tốt để phát hiện các tín hiệu ánh sáng cơ bản. Các tín hiệu ánh sáng được gửi đến hệ thần kinh thô sơ của sứa, trông giống như một tấm lưới, vì vậy các nhà nghiên cứu đã khéo léo gọi nó là lưới thần kinh. Sứa phức tạp hơn một chút có một vòng thần kinh, một tập hợp các dây thần kinh bao quanh chuông của sứa, cấu trúc giống như đầu trôi nổi của nó. Vòng thần kinh là thứ gần nhất với hệ thần kinh trung ương mà sứa có và như chúng ta sẽ thấy sau trong bài viết, chúng là một bí ẩn đối với các nhà khoa học.
Rhopalia
Cơ quan cảm biến ánh sáng của sứa nằm trong một cấu trúc gọi là rhopalia, nằm ở rìa chuông của sứa. Nếu bạn nhìn vào bức ảnh của loài sứa mặt trăng thanh thoát này, bạn sẽ thấy rằng rìa chuông của nó không thẳng, mà cong vào trong. Những điểm hướng vào trong của chuông là nơi rhopalia nằm.
Rhopalia nằm ở rìa của chuông, nơi nó cong vào trong.
Bên trong rhopalia là các cấu trúc giúp sứa giữ thăng bằng, do đó nó có thể phân biệt khi nào nó ở đúng vị trí, cũng như một cơ quan cảm nhận ánh sáng gọi là ocelli. Rhopalia đặc biệt ở chỗ chúng có các nút thần kinh là các tập hợp tế bào thần kinh tập trung và có tổ chức , không giống như các mạng lưới thần kinh phân tán trong phần còn lại của cơ thể chúng.
Sứa mặt trăng và nhiều loài anh em của nó trong lớp Scyphozoa có một oceilli khá thô sơ. Nó có thể phát hiện ánh sáng và cường độ của ánh sáng, nhưng không có gì hơn thế.
Sứa hộp được nâng cấp lên thành mắt giống như mắt của chúng ta, hoàn chỉnh với võng mạc, giác mạc và thủy tinh thể. Sứa hộp Tripedalia cystophora, có 4 rhopalia, bên trong mỗi rhopalia có 6 mắt, tổng cộng là 24 mắt! Trong số 6 mắt, hai mắt - mắt thủy tinh thể trên và dưới - có cấu trúc phức tạp giống như mắt của chúng ta, trong khi 4 mắt còn lại thì thô sơ hơn.
Sứa hộp Tripedalia cystophora. Bên phải là hình ảnh phóng to của các cấu trúc mắt trong rhopalium
Cảnh tượng này, cả cảnh tượng đơn giản của sứa mặt trăng và cảnh tượng chi tiết hơn của sứa hộp, đều là do opsin, protein có thể phát hiện ánh sáng. Những opsin này tương tự như những opsin cho phép con người nhìn thấy thế giới xung quanh. Khi ánh sáng chiếu vào những opsin này, một loạt các thay đổi sinh hóa phức tạp xảy ra và cuối cùng dẫn đến sự kích hoạt của các tế bào thần kinh, cho phép sứa phản ứng phù hợp với kích thích ánh sáng.
Với đôi mắt này, Tripedalia cystophora có thể nhìn thấy, giống như chúng ta, mặc dù thị lực có thể hơi mờ. Các nhà khoa học đã quan sát thấy sứa hộp sử dụng thị giác của mình để xác định môi trường sống mà nó thích, chẳng hạn như giữa các rễ cây ngập mặn hoặc tìm kiếm con mồi. Một số loài sứa, như sứa hộp Carybdea sivickisi, thực hiện các nghi lễ giao phối đặc trưng của động vật có hệ thần kinh phức tạp hơn nhiều.
Các nhà khoa học cho rằng những hành vi này là do cách vòng thần kinh tích hợp thông tin đến từ môi trường, tạo ra đầu ra của một hành vi. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu không biết vòng thần kinh thực hiện điều đó như thế nào. Vì vậy, mặc dù chúng ta gọi hệ thần kinh của sứa là "nguyên thủy", nhưng nó vẫn chứa đựng một vài bí mật hấp dẫn!
Hãy tưởng tượng rằng bạn đang lội ra biển với mặt nạ lặn trên mặt, ánh nắng mặt trời chiếu xuống lưng bạn. Khi bạn lướt dưới làn nước biển Caribe và mở mắt ra, háo hức được nhìn thoáng qua loài cá nhiệt đới hoặc san hô đầy màu sắc, bạn đối mặt với một khối xúc tu nhỏ, trong suốt chỉ cách đó vài feet. Bạn đã tình cờ gặp một con sứa, và mặc dù chúng rất đẹp, nhưng chúng cũng có thể nguy hiểm! Bạn từ từ lội ngược dòng nước, hy vọng rằng con sứa sẽ không phát hiện ra bạn và có bất kỳ động thái hung hăng nào về phía bạn.
Vào thời điểm đó, một câu hỏi quan trọng xuất hiện trong đầu bạn… con sứa đó có thể nhìn thấy tôi không? Con sứa thậm chí có mắt không?
Sứa: Không quá phức tạp
Khi nói về giải phẫu sứa, cuộc trò chuyện thường khá ngắn gọn. So với phần lớn các loài động vật mà chúng ta quen thuộc, sứa khá đơn giản. Sứa ************, tim hoặc xương, cũng như mọi cơ quan quan trọng khác mà chúng ta trân trọng như con người.
Sứa là thành viên của ngành Cnidaria , và không thể được phân loại khoa học là cá, mà thuộc ngành Chordata . Trên thực tế, sứa là một loại sinh vật phù du, có họ hàng với san hô và hải quỳ, tạo thành nền tảng của hầu hết các chuỗi thức ăn ở biển.
Những người cổ đại tiến hóa này, đã tồn tại trên Trái đất trong 600 triệu năm, có cấu tạo sinh lý đơn giản. Cơ thể của họ chủ yếu bao gồm nước – khoảng 95 đến 98%, cùng với một danh sách ngắn các bộ phận cơ thể.
Sứa về cơ bản là một lớp sandwich gồm hai lớp tế bào—lớp biểu bì bên ngoài và lớp gastrodermis bên trong. Giữa hai tế bào này là một chất lỏng đặc, giống như thạch gọi là mesoglea, do đó có tên là sứa.
Sứa có một lỗ mở duy nhất đóng vai trò vừa là miệng (lỗ) để lấy thức ăn vào vừa là hậu môn để thải thức ăn ra ngoài. Miệng dẫn đến khoang dạ dày, một dạ dày thô sơ nơi sứa tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng từ thức ăn.
Yếu tố cuối cùng của cấu trúc vật lý của chúng, và là thứ mà hầu hết mọi người liên tưởng đến các loài cnidaria này, là các xúc tu. Mặc dù chúng có thể thay đổi rất nhiều về chiều dài và số lượng, nhưng chúng được cho là bộ phận cơ thể quan trọng nhất của bất kỳ loài sứa nào. Chúng cũng là cơ quan cảm giác chính của những sinh vật cơ bản này, thậm chí còn mang lại cho chúng sức mạnh của "thị giác".
Sứa có mắt không?
Khi chúng ta nghĩ về mắt, chúng ta thường hình dung chúng như những cấu trúc tương tự như mắt của chúng ta, nhưng sự đa dạng của mắt và các cơ quan cung cấp thị giác trong tự nhiên là vô cùng lớn. Vẫn còn một cuộc tranh luận gay gắt về việc liệu mắt phát triển một lần hay nhiều lần trong suốt cây tiến hóa của sự sống trên Trái đất. Sự đồng thuận là một số loại cơ chế phát hiện ánh sáng đã có ở tổ tiên ban đầu của các loài động vật có thị giác, và sự đa dạng về cách thức lập trình di truyền đó phát triển vẫn là nguồn cảm hứng cho các nhà nghiên cứu.
Phần hấp dẫn hơn nữa là sứa có mắt. Mắt của chúng không giống mắt chúng ta lắm, ngoại trừ sứa hộp, chúng ta sẽ thảo luận sau, nhưng chúng đủ tốt để phát hiện các tín hiệu ánh sáng cơ bản. Các tín hiệu ánh sáng được gửi đến hệ thần kinh thô sơ của sứa, trông giống như một tấm lưới, vì vậy các nhà nghiên cứu đã khéo léo gọi nó là lưới thần kinh. Sứa phức tạp hơn một chút có một vòng thần kinh, một tập hợp các dây thần kinh bao quanh chuông của sứa, cấu trúc giống như đầu trôi nổi của nó. Vòng thần kinh là thứ gần nhất với hệ thần kinh trung ương mà sứa có và như chúng ta sẽ thấy sau trong bài viết, chúng là một bí ẩn đối với các nhà khoa học.
Rhopalia
Cơ quan cảm biến ánh sáng của sứa nằm trong một cấu trúc gọi là rhopalia, nằm ở rìa chuông của sứa. Nếu bạn nhìn vào bức ảnh của loài sứa mặt trăng thanh thoát này, bạn sẽ thấy rằng rìa chuông của nó không thẳng, mà cong vào trong. Những điểm hướng vào trong của chuông là nơi rhopalia nằm.
Rhopalia nằm ở rìa của chuông, nơi nó cong vào trong.
Bên trong rhopalia là các cấu trúc giúp sứa giữ thăng bằng, do đó nó có thể phân biệt khi nào nó ở đúng vị trí, cũng như một cơ quan cảm nhận ánh sáng gọi là ocelli. Rhopalia đặc biệt ở chỗ chúng có các nút thần kinh là các tập hợp tế bào thần kinh tập trung và có tổ chức , không giống như các mạng lưới thần kinh phân tán trong phần còn lại của cơ thể chúng.
Sứa mặt trăng và nhiều loài anh em của nó trong lớp Scyphozoa có một oceilli khá thô sơ. Nó có thể phát hiện ánh sáng và cường độ của ánh sáng, nhưng không có gì hơn thế.
Sứa hộp được nâng cấp lên thành mắt giống như mắt của chúng ta, hoàn chỉnh với võng mạc, giác mạc và thủy tinh thể. Sứa hộp Tripedalia cystophora, có 4 rhopalia, bên trong mỗi rhopalia có 6 mắt, tổng cộng là 24 mắt! Trong số 6 mắt, hai mắt - mắt thủy tinh thể trên và dưới - có cấu trúc phức tạp giống như mắt của chúng ta, trong khi 4 mắt còn lại thì thô sơ hơn.
Sứa hộp Tripedalia cystophora. Bên phải là hình ảnh phóng to của các cấu trúc mắt trong rhopalium
Cảnh tượng này, cả cảnh tượng đơn giản của sứa mặt trăng và cảnh tượng chi tiết hơn của sứa hộp, đều là do opsin, protein có thể phát hiện ánh sáng. Những opsin này tương tự như những opsin cho phép con người nhìn thấy thế giới xung quanh. Khi ánh sáng chiếu vào những opsin này, một loạt các thay đổi sinh hóa phức tạp xảy ra và cuối cùng dẫn đến sự kích hoạt của các tế bào thần kinh, cho phép sứa phản ứng phù hợp với kích thích ánh sáng.
Với đôi mắt này, Tripedalia cystophora có thể nhìn thấy, giống như chúng ta, mặc dù thị lực có thể hơi mờ. Các nhà khoa học đã quan sát thấy sứa hộp sử dụng thị giác của mình để xác định môi trường sống mà nó thích, chẳng hạn như giữa các rễ cây ngập mặn hoặc tìm kiếm con mồi. Một số loài sứa, như sứa hộp Carybdea sivickisi, thực hiện các nghi lễ giao phối đặc trưng của động vật có hệ thần kinh phức tạp hơn nhiều.
Các nhà khoa học cho rằng những hành vi này là do cách vòng thần kinh tích hợp thông tin đến từ môi trường, tạo ra đầu ra của một hành vi. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu không biết vòng thần kinh thực hiện điều đó như thế nào. Vì vậy, mặc dù chúng ta gọi hệ thần kinh của sứa là "nguyên thủy", nhưng nó vẫn chứa đựng một vài bí mật hấp dẫn!
