Công nghệ mới trong nghiên cứu sinh vật biển sâu vừa được công bố

Thiên nhiên - Môi trường - Ngày đăng : 22:05, 24/01/2024

Trong lòng đại dương sâu thẳm, mọi thứ đều chuyển động, việc thu mẫu vật trở nên thách thức hơn. Và công nghệ thu thập mới được công bố hứa hẹn sẽ trở thành bước tiến quan trọng, góp phần hỗ trợ các nhà nghiên cứu trong việc bảo tồn hiệu quả các sinh vật biển sâu.

eyjidwnrzxqioij3zxzvbhzlci1wcm9qzwn0lwltywdlcyisimtlesi6ijauzg1mnxnwatrtetrozxduzwnobm9sb2d5rm9ylnbuzyisimvkaxrzijp7injlc2l6zsi6eyj3awr0aci6mtiwmcwiagvpz2h0ijo2mdasimzpdci6imnvdmvyin19fq-.jpg — *Công nghệ mới có thể thu được các mô và ảnh 3D có độ phân giải cao.*

Một nhóm nghiên cứu đa ngành từ nhiều tổ chức thuộc Đại học Rhode Island (URI), do Giáo sư Kỹ thuật Robert J. Wood, Chủ nhiệm Khoa Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng John A. Paulson (SEAS) thuộc Đại học Harvard đứng đầu, vừa thành công trong việc giới thiệu công nghệ mới có khả năng thu thập, bảo quản mẫu mô, và tạo hình ảnh 3D có độ phân giải cao chỉ trong vài phút sau khi tiếp xúc trực tiếp với các sinh vật nhỏ dưới lòng đại dương. Công nghệ này được công bố trên tạp chí Science Advances vào ngày 23/1/2024.

Nghiên cứu này được sự tham gia bởi các chuyên gia robot học, kỹ sư đại dương, kỹ sư sinh học, và các nhà sinh học phân tử và biển học từ SEAS, Bộ môn Kỹ thuật Đại dương của URI; Phòng thí nghiệm Đại dương Bigelow ở East Boothbay, Maine; Viện Nghiên cứu Viện Hải dương vùng Monterey Bay (MBARI) ở California; Công ty PA Consulting, một công ty toàn cầu tập trung vào đổi mới; và Bộ môn Khoa học Tự nhiên tại Baruch College, Đại học Thành phố New York.

Đây là sự tiến bộ đáng kể trong việc thu thập hình ảnh dưới nước của robot và trình tự gen đã làm thay đổi cách thám hiểm đại dương trước đây Trong vài phút sau khi tiếp xúc với sinh vật biển sâu, có thể thu thập được số liệu chi tiết về chuyển động và kích thước của chúng, bao gồm cả gen toàn bộ và danh sách gen biểu hiện, tạo ra một bản 'cybertype' của sinh vật đó. Thu thập được toàn bộ hoạt động sống của sinh vật, thay vì một hình ảnh vật lý như thường thấy trong bảo tàng.

eyjidwnrzxqioij3zxzvbhzlci1wcm9qzwn0lwltywdlcyisimtlesi6imzyb2fsys8xnza1oty1ndu4otq5lu1hcmluzsbhbmltywxzigf0igzvy3vzlmpwzyisimvkaxrzijp7injlc2l6zsi6eyj3awr0aci6otuwlcjmaxqioijjb3zlcij9fx0-.jpg — Hình ảnh tổng hợp các loài sinh vật biển sâu có dạng mềm được quan sát và lấy mẫu trong nghiên cứu, liệt kê từ trái sang phải: holoplanktonic polychaete Tomopteris sp., siphonophore Marrus claudanielis , siphonophore Erenna s p., và salp Pegea sp. (Ảnh được cung cấp bởi camera ROV SuBastian, Viện Đại dương Schmidt.)

Thông tin thu được từ đây và tiếp theo sẽ rất hữu ích cho các nghiên cứu về ngăn chặn tuyệt chủng.

Điều này cũng đáp ứng yêu cầu ngày càng tăng về việc thu thập thông tin một cách nhân đạo, giảm thiểu tổn thương động vật bằng cách sử dụng công nghệ tiên tiến. Các nghiên cứu và phát triển tương lai có thể cho phép quét và kiểm kê toàn bộ cuộc sống ở biển sâu bằng việc thu và trả lại mẫu vật cho đại dương.

Dự án được tài trợ bởi Viện Đại dương Schmidt và chương trình Thiết kế Tương lai, thực hiện trên tàu nghiên cứu Falkor, bao gồm hai chuyến thám hiểm ngoài khơi bờ biển Hawaii và San Diego vào năm 2019 và 2021. Trong quá trình này, đội ngũ đã thu thập tới 14 mẫu mô mỗi ngày, cùng với hàng terabyte hình ảnh.

Các hình ảnh thu thập được tại Phòng thí nghiệm MBARI bao gồm các thiết bị chụp ảnh quét laser như DeepPIV và máy ảnh ba chiều EyeRIS, giúp đo lường và tái tạo hình thái ba chiều của sinh vật trong môi trường tự nhiên của chúng. Những công nghệ này có thể tạo mô hình ba chiều chỉ trong vài phút sau khi tiếp xúc. Điều này cho phép việc tiếp cận một con sứa nhỏ trong vài giây, thu thập hình ảnh 3D có độ phân giải cao và biết được độ dài chính xác xúc tu của chúng chỉ trong vài phút.

Anh Thư (T/H)