Buzz
Mặc dù ngoại hình giống những loài kỳ nhông khác, nhưng kỳ nhông đốm vàng có những đặc điểm riêng biệt, đặc biệt là phôi của chúng có thể sử dụng năng lượng từ Mặt Trời để sản xuất dưỡng chất.
Về mặt ngoại hình, kỳ nhông đốm vàng không khác gì so với các loài kỳ nhông khác. Chúng có da màu đen với những đốm vàng và phổ biến ở Bắc Mỹ.
Trong quá trình phát triển, phôi của loài này trải qua quá trình quang hợp để tạo ra dưỡng chất, một đặc điểm độc đáo của loài lưỡng cư này.
Người trưởng thành của loài này thường tới các vũng nước để giao phối và sinh sản. Chúng chỉ sinh sản trong ao không có cá, vì ấu trùng của chúng sẽ bị nuốt chửng nếu ao có cá.
Tuy nhiên, ao không có cá thường không có nhiều oxy, dẫn đến việc trứng nhanh chóng bị hỏng. Vấn đề này được giải quyết bằng cách thêm tảo vào hỗn hợp phôi khi sinh sản.
Nhiều năm qua, người ta đã biết trứng kỳ nhông đốm vàng có mối quan hệ cộng sinh với tảo. Quả trứng có màu xanh sáng do chính phôi chứa tảo trong tế bào của chúng.
Sên biển, rệp và ong bắp cày phương đông là một số trong số ít các sinh vật có khả năng quang hợp. Tuy nhiên, kỳ giông đốm vàng (Ambystoma maculatum) là loài động vật có xương sống duy nhất được biết đến có khả năng quang hợp!
Trước khi các nhà khoa học phát hiện ra khả năng quang hợp của kỳ giông đốm vàng, nó được cho là điều không thể.
Mối quan hệ hai chiều giữa kỳ nhông đốm vàng và tảo quang hợp
Tảo di chuyển vào phôi sau khi các bộ phận hệ thống thần kinh của kỳ nhông đã phát triển. Các video tua nhanh sẽ cho thấy một tia sáng xanh lục vào lúc này, đó là một loại tảo nhỏ đang nở hoa.
Phôi đang phát triển giải phóng chất thải giàu nitơ vào thời điểm này, cung cấp thức ăn cho tảo. Một số loài tảo có thể biến nó thành phôi vào giai đoạn này.
Khi đã ở trong cơ thể kỳ nhông, tảo bám gần ty thể của nó. Ty thể tạo ra năng lượng cho tế bào động vật từ oxy và glucose.
Tảo cung cấp oxy và carbohydrate (sản phẩm của quá trình quang hợp) trực tiếp cho các tế bào kỳ nhông chứa chúng.
Kỳ nhông có thể đang sử dụng những sản phẩm này để sản xuất năng lượng cho bản thân. Trong khi đó, phôi cung cấp cho tảo chất thải giàu nitơ và CO2.
Loại tảo này cũng được phát hiện trong ống dẫn trứng của kỳ giông đốm cái. Mẹ có thể đã có tảo và truyền cho con bằng cách đặt vào túi trứng.
'Khoa học cho thấy rất nhiều cách mà sự sống kết nối với nhau, đặc biệt là ở cấp độ vi mô, nơi chúng ta thấy nhiều sinh vật phụ thuộc vào sự tiếp xúc hoặc nội hóa của loài khác để kiếm thức ăn, phòng vệ hoặc sinh sản', tác giả chính của nghiên cứu John Burns cho biết.
'Tuy nhiên, mối quan hệ giữa loài tảo này và kỳ nhông là rất đặc biệt'.
Một khía cạnh độc đáo
Kỳ nhông đốm vàng là động vật có xương sống đầu tiên có khả năng cộng sinh quang hợp. Trước đây, người ta cho rằng điều đó là không thể vì động vật có xương sống có hệ thống miễn dịch thích ứng có thể tiêu diệt bất kỳ vật chất sinh học lạ nào.
Vì vậy, người ta nghĩ rằng động vật có xương sống không thể chứa sinh vật cộng sinh. Kỳ nhông đốm vàng có thể vượt qua trở ngại này bằng cách tắt hệ thống miễn dịch hoặc do tảo không bị xem là ngoại lai. Tuy nhiên, câu trả lời chính xác vẫn chưa được biết.
Ryan Kerney, trợ lý giáo sư tại Đại học Gettysburg, nói rằng: 'Đây là một điều kỳ lạ, kỳ nhông cho phép tảo sống trong vỏ trứng của chúng'.
Mối quan hệ phức tạp giữa kỳ nhông đốm vàng và tảo tiết lộ nhiều điều về sự kết nối của sự sống trên hành tinh chúng ta. Đây là một ví dụ rõ ràng về cách các dạng sống có thể tiến hóa cùng nhau, hình thành liên minh và phụ thuộc vào nhau để tồn tại theo những cách bất ngờ.
Động vật quang hợp rất hiếm và tất cả các trường hợp khác trước đó đều là động vật không xương sống. Chúng sử dụng các cách khác nhau để khai thác năng lượng Mặt Trời, phổ biến nhất là bằng cách chứa vi tảo hoặc vi khuẩn lam.
Ví dụ, loài sên biển xanh ngọc lục bảo (Elysia chlorotica) có thể sống mà không cần ăn gì nhờ vào vi tảo. Rệp đậu (Acyrthosiphon pisum) có gen nấm tạo ra carotenoid.
Ong bắp cày phương Đông (Vespa directionalis) sử dụng điện từ bộ xương ngoài, tơ và thành lược của chúng. Dải màu vàng của ong bắp cày hấp thụ ánh sáng và chuyển nó thành điện năng.
Nhà sinh vật học Roger Hangarter của Đại học Indiana University Bloomington nói: 'Điều này tạo điều kiện cho sự tồn tại của nhiều cộng sinh động vật/tảo mà chúng ta chưa biết'.
'Với các loài kỳ nhông khác và một số loài ếch có mối quan hệ cộng sinh tảo/trứng tương tự, có thể một số loài trong đó cũng có loại cộng sinh nội mà chúng ta đã thấy ở kỳ nhông đốm vàng'.
