Đa Dạng Chức Năng Của Quần Xã Vi Khuẩn Trên San Hô Ven Đảo Cát Bà và Long Châu, Góp Phần Thích Ứng Với Sự Thay Đổi Của Môi Trường

ĐA DẠNG CHỨC NĂNG CỦA QUẦN XÃ VI KHUẨN TRÊN SAN HÔ VEN ĐẢO CÁT BÀ VÀ LONG CHÂU, GÓP PHẦN THÍCH ỨNG VỚI SỰ THAY ĐỔI CỦA MÔI TRƯỜNG Phạm Thế Thư Viện Tài nguyên Môi trường Biển Yvan Betteral Viện Nghiên cứu cho Sự phát triển, Cộng hòa Pháp Bùi Thị Việt Hà Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Đăng Ngãi Viện Tài nguyên Môi trường Biển Tóm tắt Hệ sinh thái rạn san hô có vai trò quan trọng bảo tồn đa dạng sinh học (ĐDSH), nhiên, phát triển san hô phải đối mặt nhiều thách thức, đó, có thay đổi môi trường sống hoạt động nhân tác, đặc biệt vùng ven biển tác động tiềm tàng biến đổi khí hậu (BĐKH) (như tượng san hô chết trắng…) Vì vậy, nghiên cứu chức quần xã vi khuẩn san hô, nhằm xem xét vai trò chúng với sức khỏe san hô khả chống chịu thích nghi san hô thay đổi môi trường Do đó, để góp phần làm sáng tỏ vấn đề trên, thí nghiệm đĩa sinh thái (Biolog Ecoplate) khả hấp thụ chuyển hóa 31 hợp chất hữu thuộc nhóm chất (carbo-hydrates, amino-acids, phenols, carboxylic acids, polymers amines) hệ vi khuẩn sống loài san hô môi trường nước xung quanh vùng ven đảo Cát Bà Long Châu (Hải Phòng) tiến hành Kết nghiên cứu cho thấy, với đa dạng biến động tương quan đa biến yếu tố môi trường tới khả hấp thụ chuyển hóa chất hữu hệ vi khuẩn san hô, khẳng định vai trò quan trọng hệ vi khuẩn dinh dưỡng trao đổi chất san hô, làm tăng khả thích ứng với biến đổi môi trường sống san hô, có thay đổi tiềm tàng BĐKH MỞ ĐẦU Hệ sinh thái rạn san hô có vai trò quan trọng bảo tồn ĐDSH, nhiên, phát triển san hô phải đối mặt nhiều thách thức, có thay đổi môi trường sống hoạt động nhân tác, đặc biệt vùng ven biển tác động tiềm tàng BĐKH (như tượng san hô chết trắng…) Vì vậy, nghiên cứu chức quan xã vi khuẩn san hô, nhằm xem xét vai trò chúng với sức khỏe san hô khả chống chịu thích nghi san hô thay đổi môi trường Đặc biệt, hệ vi khuẩn sống san hô biển Việt Nam chưa nghiên cứu nhiều Do đó, để góp phần làm sáng tỏ vấn đề trên, thí nghiệm đĩa sinh thái (Biolog Ecoplate) khả hấp thụ chuyển hóa 31 hợp chất hữu thuộc nhóm chất (carbo-hydrates, amino-acids, phenols, carboxylic acids, polymers amines) hệ vi khuẩn sống loài san hô môi 243 trường nước xung quanh vùng ven đảo Cát Bà Long Châu (Hải Phòng) tiến hành Nghiên cứu xác định đa dạng, biến động chức hấp thụ chuyển hóa chất hữu hệ vi khuẩn sống chất nhầy loài san hô, san hô với môi trường nước xung quanh, khu vực ven đảo Cát Bà Long Châu đánh giá tác động qua lại yếu tố môi trường chức hệ vi khuẩn với đời sống san hô Bài báo thực với hỗ trợ kinh phí Đề tài cấp Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam – VAST 07.03/11-12 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Sơ đồ thu mẫu Hình 2.1 Sơ đồ thu mẫu (ven đảo Cát Bà Long Châu, Hải Phòng) Bảng Ký hiệu mẫu tên loài san hô nghiên cứu STT Ký hiệu mẫu L1 Pavona frondifera L2 Fungia fungites L3 Pavona decussata L4 Pectinia paeonia L5 Sandalothia robusta N1 Nước tầng đáy, rạn san hô L6 Pavona frondifera L7 Favites pentagona L8 Acropora pulchra 10 L9 Pavona decussata 11 N2 Nước tầng đáy, rạn san hô Tên loài san hô Ghi San hô khu vực ven đảo Cát Bà (+20°47'19.31"; +107°5' 42.87") San hô khu vực ven đảo Long Châu (+20°37'57.45"; +107°8' 46.41") 244 2.2 Phương pháp nghiên cứu trường + Mẫu nước biển thu máy lấy nước chuyên dụng (Bathomet), chiết vào chai sạch, vô trùng, bảo quản điều kiện 4oC đưa phòng thí nghiệm xử lý + Các loài san hô trạng thái khỏe mạnh thu cách sử dụng trang thiết bị lặn SCUBA mẫu dịch nhầy san hô (SML) thu trường theo phương pháp Garren Azam (2010), bảo quản 4oC thí nghiệm vòng + Các thông số môi trường đo máy CTD (Nhật Bản) phân tích theo phương pháp so mầu quang phổ kế DR/2000 (Hãng HACH, Hoa Kỳ) 2.3 Phương pháp nghiên cứu phòng thí nghiệm Bản Biolog-Ecoplate có 96 giếng, chứa 31 loại hợp chất hữu cơ, thuộc nhóm chất (Bảng 2.2), lặp lại ba lần giếng, ra, có giếng đối chứng Mỗi giếng chứa Tetrazolium tím chất nhận điện tử, chúng thị hoạt động enzym dehydrogenase sử dụng thước đo hoạt động trao đổi chất vi khuẩn (Ritchie Smith, 1995b) Bảng 2.2 Phân nhóm 31 nguồn cacbon thí nghiệm có Biolog Ecoplate Chất thí nghiệm Amino-acids Nhóm chất A2 Chất thí nghiệm Ký hiệu 2-Hydroxy Benzoic acid C3 Phenols D-Galactonic γ-Lactone A3 4-Hydroxy Benzoic acid D3 D-Xylose B2 Pyruvic-acid methyl-ester B1 i-Erythritol C2 D-Galacturonic acid B3 D-Mannitol D2 γ-Hydroxybutyric acid E3 N-Acetyl-Glucosamine E2 D-glucosaminic acid F2 D-Cellobiose G1 Itaconic Acid F3 Glucose-1-Phosphate G2 α-Ketobutyric acid G3 α-D-Lactose H1 D-Malic acid H3 D,L-α-Glycerol phosphate H2 Tween 40 C1 L-Arginine A4 Tween 80 D1 L-Asparagine B4 α-Cyclodextrin E1 LPhenylalanine C4 Glycogen F1 L-Serine D4 Phenylethyl amine G4 Putrescine H4 H2O A1 Carboxylic acids Carbo-hydrates β-Methyl-D-Glucoside Ký hiệu Polymers Nhóm chất Amines L-Threonine E4 Glycyl-L-glutamic acid F4 H2O 245 Dịch nhầy san hô pha loãng 10 lần với nước biển lọc qua màng milipore (kích thước lỗ 0,2 µm, đường kính 47 mm), với 150 μl dịch mẫu thí nghiệm giếng, nuôi tối 28oC, 10 ngày Sau 24 nuôi, thí nghiệm Biolog-Ecoplate đo mật độ quang bước sóng 590 nm (đỉnh tetrazodium) máy Microplate Reader – BIO RAD Model 680 (Insam Goberna, 2004) 2.4 Phương pháp xử lý số liệu + Khả hấp thụ chuyển hóa nguồn cacbon thí nghiệm (6 nhóm chất với 31 chất hữu cơ) thể giá trị trung bình phát triển mầu giếng thí nghiệm (AWCD – Average Well Color Development) AWCD cho chất i đĩa j thời điểm t tính theo công thức Garland Mills (1991): AWCD j , t   31  ODi, j, t  31 i 1 Trong đó, OD mật độ quang giếng + Hệ số tương quan Pearson, so sánh tương đồng (phương pháp phân nhóm – UPGMA), phân tích thành phần (PCA) sử dụng rộng rãi để đánh giá tương tác đa dạng chức hệ vi khuẩn với yếu tố môi trường với phầm mềm XLSTAT 2011 (Garland Mills, 1991) KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Khả hấp thụ nhóm chất hữu của hệ vi khuẩn 3.1 Trung bình khả hấp thụ nhóm chất thí nghiệm T rung bình - Long Châu 0.40 0.40 0.30 0.30 polymers phenols Aminoacids polymers phenols 0.00 carboxylic acids 0.00 carbohydrates 0.10 amines 0.10 carboxylic acids 0.20 carbohydrates 0.20 amines AWCD 0.50 Aminoacids AWCD T rung bình - Cát Bà 0.50 Hình 3.1 Khả hấp thụ nhóm chất thí nghiệm hệ vi khuẩn Từ kết Hình 3.1 cho thấy, tất nhóm chất hữu thí nghiệm hệ vi khuẩn sống loài san hô khu vực nghiên cứu hấp thụ chuyển hóa, trung bình khả hấp thụ nhóm chất hữu thí nghiệm mặt cắt (Cát Bà Long Châu) có xu hướng tương tự Trong đó, khả hấp thụ hệ vi khuẩn có xu hướng biến động giảm dần từ nhóm chất polymers, carboxylic acids tới nhóm chất carbo-hydrates, amino-acids tới nhóm phenols nhóm amines 246 3.1.2 Khả hấp thụ nhóm chất loài san hô khu vực Cát Bà Kết Hình 3.2 cho thấy, khả hấp thụ nhóm chất thí nghiệm hệ vi khuẩn loài san hô có khác nhau, với nhóm chất thí nghiệm amino-acids, carbo-hydrates nhóm carboxylic acids chênh lệch loài san hô nhóm phenols, polymers amines có chênh lệch rõ Đặc biệt, hệ vi khuẩn sống loài san hô (L5) có khả hấp thụ cao với nhóm chất hữu thí nghiệm trừ nhóm chất amines, thấp hệ vi khuẩn thuộc loài san hô (L2) với nhóm amines carbo-hydrates, loài san hô (L3) với nhóm carboxylic acid phenols, loài L1 với nhóm polymers nhóm amino-acid hệ vi khuẩn N1 amines 0.50 0.40 0.40 0.30 0.30 AWCD AWCD Amino-acids 0.50 0.20 0.10 0.20 0.10 0.00 0.00 L1 L2 L3 L4 L5 N1 L1 L2 L3 L4 L5 N1 L4 L5 N1 L4 L5 N1 carboxylic acids carbo-hydrates 0.50 0.60 0.40 0.50 AWCD AWCD 0.40 0.30 0.20 0.30 0.20 0.10 0.10 0.00 0.00 L1 L2 L3 L4 L5 L1 N1 L2 L3 polymers phenols 0.70 0.40 0.60 0.50 AWCD AWCD 0.30 0.20 0.40 0.30 0.20 0.10 0.10 0.00 0.00 L1 L2 L3 L4 L5 L1 N1 L2 L3 Hình 3.2 Hấp thụ nhóm chất hệ vi khuẩn loài san hô vùng đảo Cát Bà 3.1.3 Khả hấp thụ nhóm chất loài san hô khu vực Long Châu Tương tự kết khu vực ven đảo Cát Bà, ven đảo Long Châu cho thấy khả hấp thụ nhóm chất thí nghiệm hệ vi khuẩn loài san hô khác 247 khác (Hình 3.3) Đặc biệt, hệ vi khuẩn có khả hấp thụ cao với nhóm chất amino-acid polymers loài san hô ký hiệu L7, nhóm amines carboxylic acid loài san hô ký hiệu L6, nhóm carbo-hydrates phenols loài san hô ký hiệu L8 Khả hấp thụ thấp chất hữu nhóm phenols amines hệ vi khuẩn sống loài san hô ký hiệu L9, với nhóm chất khác hệ vi khuẩn môi trường nước N2 amines 0.30 0.50 0.25 0.40 0.20 AWCD AWCD Amino-acids 0.60 0.30 0.15 0.20 0.10 0.10 0.05 0.00 0.00 L6 L7 L8 L9 N2 L6 L7 L8 L9 N2 L9 N2 L9 N2 carboxylic acids carbo-hydrates 0.80 0.60 0.70 0.50 0.60 AWCD AWCD 0.40 0.30 0.20 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.10 0.00 0.00 L6 L7 L8 L9 N2 L6 L7 L8 polymers phenols 0.70 0.50 0.60 0.40 0.30 AWCD AWCD 0.50 0.20 0.40 0.30 0.20 0.10 0.10 0.00 0.00 L6 L7 L8 L9 L6 N2 L7 L8 Hình 3.3 Hấp thụ nhóm chất vi khuẩn loài san hô vùng đảo Long Châu Hơn nữa, tương đồng khả hấp thụ chất thí nghiệm hệ vi khuẩn mẫu (Hình 3.4) theo môi trường thu mẫu có khác môi trường nước xung quanh loài san hô (chia thành nhóm – Hình a), xét theo mẫu khả hấp thụ chất thí nghiệm chia thành nhóm (Hình b) 248 Từng chất thí nghiệm -0.22 Similarity -0.02 0.18 0.38 0.58 0.78 Hình 3.4 Phân nhóm tương đồng khả hấp thụ chuyển hóa chất 3.2 Biến động khả hấp thụ chất hữu vi khuẩn 3.2.1 Biến động theo khu vực Môi trường nước -CB Môi trường nước-LC 0.50 AWCD 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Aminoacids amines carbohydrates carboxylic acids phenols polymers Hình 3.5 Khả hấp thụ nhóm chất hữu hệ vi khuẩn môi trường nước hai vùng nghiên cứu San hô khỏe-CB San hô khỏe-LC 0.70 0.60 AWCD 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Aminoacids amines carbohydrates carboxylic acids phenols polymers Hình 3.6 Khả hấp thụ nhóm chất hữu hệ vi khuẩn san hô hai vùng nghiên cứu 249 L6 L2 L9 L7 N2 L5 L8 N1 L1 L3 L4 0.98 Từ kết Hình 3.5 cho thấy, khả hấp thụ chuyển hóa hợp chất hữu thí nghiệm hệ vi khuẩn môi trường nước xung quanh loài san hô nghiên cứu khu vực Cát Bà có xu hướng cao so với môi trường nước xung quanh loài san hô khu vực Long Châu Nhưng xu hướng lại trái lại xét đến khả hấp thụ chuyển hóa nhóm chất hữu thí nghiệm hệ vi khuẩn san hô hai vùng nghiên cứu ngoại trừ nhóm chất amines (Hình 3.6) 3.2.2 Biến động theo môi trường San hô khỏe-CB Môi trường nước -CB 0.50 Cát Bà AWCD 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Amino-acids amines carbohydrates carboxylic acids phenols polymers Hình 3.7 Khả hấp thụ nhóm chất hữu hệ vi khuẩn san hô môi trường nước vùng Cát Bà San hô khỏe-LC Môi trường nước-LC 0.50 Long Châu AWCD 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Amino-acids amines carbohydrates carboxylic acids phenols polymers Hình 3.8 Khả hấp thụ nhóm chất hữu hệ vi khuẩn san hô môi trường nước vùng Long Châu Kết Hình 3.7 Hình 3.8 cho thấy, khả hấp thụ chuyển hóa hợp chất hữu thí nghiệm hệ vi khuẩn loài san hô khu vực ven đảo Cát Bà Long Châu có xu hướng cao so với hệ vi khuẩn môi trường nước xung quanh loài san hô, ngoại trừ nhóm chất phenols khu vực Cát Bà 250 3.2.3 Biến động theo phân bố loài san hô Từ kết Hình 3.9 cho thấy, khả hấp thụ chuyển hóa hợp chất hữu thí nghiệm hệ vi khuẩn loài san hô (Pavona frondifera) khu vực ven đảo Cát Bà có xu hướng thấp so với khu vực ven đảo Long Châu, đặc biệt khả hấp thụ chất thí nghiệm nhóm chất carbo-hydrates Xu hướng xuất nghiên cứu loài san hô Pavona decussata phân bố khu vực ven đảo Cát Bà Long Châu, ngoại trừ khả hấp thụ chuyển hóa chất hữu thuộc nhóm chất amines (Hình 3.10) Pavona frondifera Cát Bà long Châu 0.60 0.50 AWCD 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Amino-acids amines carbohydrates carboxylic acids phenols polymers Hình 3.9 Khả hấp thụ nhóm chất hữu hệ vi khuẩn loài san hô Pavona frondifera hai vùng nghiên cứu Pavona decussata Cát Bà long Châu 0.60 0.50 AWCD 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Amino-acids amines carbohydrates carboxylic acids phenols polymers Hình 3.10 Khả hấp thụ nhóm chất hữu hệ vi khuẩn loài san hô Pavona decussata hai vùng nghiên cứu 3.3 Tương quan khả hấp thụ chất hữu hệ vi khuẩn với số yếu tố môi trường Từ hệ số Pearson Bảng 3.1 cho thấy, mối tương quan khả hấp thụ chuyển hóa nhóm chất thí nghiệm với yếu tố môi trường ít, nhóm amino-acids có 251 tương quan với N-NO3- (-0,98), nhóm carboxylic acids với yếu tố Chl.a (0,95), đặc biệt nhóm chất phenols có tương quan với yếu tố môi trường N-NO2-, P-PO43- Si- SiO32- (tương ứng: 0,98; 0,98 0,97) Bảng 3.1 Hệ số Pearson khả hấp thụ nhóm chất với số yếu tố môi trường Aminoacids Amines Carbohydrates Carboxylic acids Phenols Polymers Amino-acids 1,00 0,92 0,78 0,97 -0,85 0,56 Amines 0,92 1,00 0,96 0,99 -0,59 0,84 Carbo-hydrates 0,78 0,96 1,00 0,92 -0,35 0,95 Carboxylic acids 0,97 0,99 0,92 1,00 -0,69 0,75 Phenols -0,85 -0,59 -0,35 -0,69 1,00 -0,05 Polymers 0,56 0,84 0,95 0,75 -0,05 1,00 Nhiệt độ -0,43 -0,06 0,21 -0,19 0,84 0,50 Độ mặn (‰) 0,23 -0,10 -0,32 0,02 -0,62 -0,54 Độ đục 0,59 0,55 0,47 0,57 -0,50 0,34 Chl.a 0,93 0,94 0,86 0,95 -0,69 0,69 BOD5 -0,68 -0,37 -0,12 -0,48 0,93 0,17 COD 0,39 0,64 0,76 0,56 0,05 0,83 N-NO2- -0,85 -0,59 -0,36 -0,70 0,98 -0,07 N-NO3- -0,98 -0,85 -0,68 -0,91 0,91 -0,43 N-NH4+ -0,58 -0,23 0,03 -0,36 0,89 0,32 P-PO43- -0,93 -0,73 -0,52 -0,82 0,98 -0,24 Si- SiO32- -0,88 -0,65 -0,42 -0,74 0,97 -0,14 Thông số Các giá trị kiểm tra với độ tin cậy 95% ( = 0,05) Ngoài ra, tổng thể tác động qua lại yếu tố môi trường với khả hấp thụ nhóm chất thí nghiệm (Hình 3.11) cho thấy, yếu tố môi trường Chl.a, độ đục COD yếu tố có ảnh hưởng mạnh tới khả hấp thụ nhóm chất thí nghiệm, ngoại trừ nhóm phenols Đặc biệt yếu tố độ mặn (S) có vai trò phân chia khả hấp thụ nhóm chất phenols nhóm chất khác, hệ vi khuẩn loài san hô (Cát Bà SH, Long Châu SH) với môi trường nước xung quanh (Cát Bà MT, Long Châu MT) 252 Hình 3.11 Tương quan yếu tố môi trường với đặc điểm nghiên cứu THẢO LUẬN Sự khác AWCD loài san hô khác thay đổi mật độ vi khuẩn có mẫu nuôi cấy (Garland Mills, 1991; Preston-Mafham nnk., 2002) Tuy nhiên, khác biệt nghiên cứu (Hình 3.2 Hình 3.3) có thay đổi thực thành phần cấu trúc hệ vi khuẩn chất nhầy loài san hô khác Điều cho thấy, biến động đa dạng chức hệ vi khuẩn có loài san hô có khác nhau, điều góp phần làm tăng khả thích ứng san hô với thay đổi định điều kiện sống Kết nghiên cứu Diego L Gil-Agudelo nnk (2006) chứng minh rằng, có biến động trao đổi chất vi khuẩn sống loài san hô khỏe mạnh so sánh đa dạng chức mẫu nghiên cứu theo năm theo rạn san hô khác Điều khẳng định qua kết nghiên cứu (Hình 3.9 Hình 3.10), loài san hô phân bố hai khu vực khác (Cát Bà Long Châu) có khác Ritchie Smith (1995b) Rohwer nnk (2001) cho rằng, kết hợp san hô vi khuẩn sống chất nhầy (SML) đặc trưng cho loài san hô cụ thể Nói cách khác, loài san hô có hệ vi khuẩn đặc trưng có loài vi khuẩn đặc trưng cụ thể Kết nghiên cứu cho thấy, AWCD hệ vi khuẩn có khác rõ rệt san hô, môi trường nước xung quanh theo khu vực nghiên cứu (Hình 3.4) Đặc biệt, kết cho thấy AWCD loài san hô khu vực ven đảo Cát Bà Long Châu cao so với môi trường nước xung quanh (Hình 3.7 Hình 3.8), kết thành phần số lượng hệ vi khuẩn san hô cao so với môi trường nước xung quanh, điều khẳng định công bố Ritchie Smith (1995a, 1995b): số lượng thành phần hệ vi khuẩn nuôi cấy môi trường chất nhầy san hô cao so với môi trường nước xung quanh, trí cao tới 100 lần, kết phù hợp với nhiều 253 công bố khác (Wild nnk., 2004a, 2004b; Rosenberg nnk., 2007; Rohwer nnk., 2002) Qua cho thấy, đa dạng chức tiềm hệ vi khuẩn san hô việc hấp thụ sử dụng nguồn cacbon khác nhau, cung cấp nguồn dinh dưỡng đa dạng cho nhu cầu sử dụng san hô (Sala nnk., 2008) Kết nghiên cứu thay đổi mặt định tính AWCD theo không gian hệ vi khuẩn hoạt động chúng thay đổi theo thay đổi điều kiện môi trường, điều kiện về: nhiệt độ nước, chất dinh dưỡng, lắng đọng trầm tích, thành phần hóa học chất nhầy san hô đó, tương quan AWCD nhóm chất thí nghiệm (Bảng 3.1) với yếu tố môi trường thể mà tùy thuộc vào nhóm chất thí nghiệm, chúng có mối tương quan mức độ khác với yếu tố môi trường xét với đa yếu tố (Hình 3.11), điều cho thấy AWCD hệ vi khuẩn sống chịu chi phối đa phương nhiều yếu tố môi trường Trong đó, hệ vi khuẩn sống SML phụ thuộc lớn vào dịch tiết sản xuất san hô (Ducklow Mitchell, 1979), nên thay đổi hệ góp phần cho thấy thay đổi dịch tiết sản xuất san hô, ngược lại san hô sống môi trường tốt khả có dịch tiết tốt cho sống trao đổi chất hệ vi khuẩn cộng sinh (Hình 3.6, 3.9 3.10) KẾT LUẬN Có đa dạng chức hệ vi khuẩn loài san hô vùng nghiên cứu môi trường nước xung quanh chúng, có khả hấp thụ nhóm chất 31 chất hữu thí nghiệm, có xu hướng biến động giảm dần từ nhóm chất polymers, carboxylic acids tới nhóm chất carbo-hydrates, amino-acids tới nhóm phenols amines Có biến động chức hệ vi khuẩn hấp thụ chuyển hóa hợp chất hữu cơ: môi trường chất nhầy loài san hô cao so với môi trường nước xung quanh, môi trường nước xung quanh, loài san hô khu vực Cát Bà cao so với khu vực Long Châu loài san hô vùng ven đảo Long Châu, cao so với vùng ven đảo Cát Bà, ngoại trừ nhóm chất amines đặc biệt thấy rõ loài san hô Pavona frondifera Pavona decussata Sự đa dạng biến động tương quan đa biến yếu tố môi trường tới khả hấp thụ chuyển hóa chất hữu hệ vi khuẩn san hô cho thấy, vai trò quan trọng hệ vi khuẩn dinh dưỡng trao đổi chất san hô, tăng khả thích ứng với biến đổi môi trường sống san hô, có thay đổi tiềm tàng BĐKH TÀI LIỆU THAM KHẢO Diego L Gil-Agudelo, C Myers, G.W Smith and K Kim, 2006 Changes in the Microbial Communities Associated with Gorgonia ventalina During Aspergillosis Infection Diseases of Aquatic Organisms, Vol.69: pp 89-94 Ducklow H.W and R Mitchell, 1979 Composition of Mucus Released by Coral Reef Coelenterates Limnol Oceanogr., Vol.24, No.4: pp 706-714 Garland J.L and A.L Mills, 1991 Classification and Characterization of Heterotrophic Microbial Communities on the Basis of Patterns of Community-level Sole-carbon-source Utiliza-tion Appl Environ Microbiol., Vol.57, No.8: pp 2351-2359 254 Garren M and F Azam, 2010 New Method for Counting Bacteria Associated with Coral Mucus Appl Environ Microbiol., Vol.6, No.18: pp 6128-6133 Insam H and M Goberna, 2004 Use of Biolog for the Community Level Physiological Profiling (CLPP) of Environmental Samples Molecular Microbial Ecology Manual Second Edition 4.01: pp 853-860 Preston-Mafham J., L Boddy and P.F Randerson, 2002 Analysis of Microbial Community Functional Diversity using Sole-carbon-source Utilisation Profiles a Critique FEMS Microbiol Ecol., Vol.42: pp 1-14 Ritchie K.B and G.W Smith, 1995a Preferential Carbon Utilization by Surface Bacterial Communities from Water Mass, Normal, and White-band Diseased Acropora Cervicornis Mol Mar Biol Biotechnol., Vol.4, No.4: pp 345-352 Ritchie K.B and G.W Smith, 1995b Carbon-source Utilization of Coral-associated Marine Heterotrophs J Mar Biotechnol., Vol.3: pp 107-109 Rohwer F., M Breitbart, J Jara, F Azam and N Knowlton, 2001 Diversity of Bacteria Associated with the Caribbean Coral Montastraea franksi Coral Reefs., Vol.20: pp 85-91 10 Rohwer F., V Seguritan, F Azam and N Knowlton, 2002 Diversity and Distribution of Coral-associated Bacteria Mar Ecol Prog Ser., Vol.243: pp 1-10 11 Rosenberg E., C.A Kellogg and F Rohwer, 2007 Coral Microbiology Oceanography, Vol.20, No.2: pp 146-154 12 Sala M.M., R Terrado, C Lovejoy, F Unrein and C Pedrós-Alió, 2008 Metabolic Diversity of Heterotrophic Bacterioplankton over Winter and Spring in the Coastal Arctic Ocean Environmental Microbiology, Vol.10, No.4: pp 942-949 13 Wild C., M Huettel, A Klueter and S.G Kremb, 2004a Coral Mucus Functions as an Energy Carrier and Particle Trap in the Reef Ccosystem Nature, Vol.428: pp 66-70 14 Wild C., M Rasheed, U Werner and U Franke, 2004b Degradation and Mineralization of Coral Mucus in Reef Environments Mar Ecol Prog Ser., Vol.267: pp 159-171 255 Summary THE FUNCTIONAL DIVERSITY OF CORAL BACTERIAL COMMUNITY IN COAST OF CAT BA AND LONG CHAU ISLANDS CONTRIBUTING TO ADAPT TO ENVIRONMENTAL CHANGE Thu Pham The Institute of Marine Environment and Resources Yvan Betteral Institute Research for Development, France Ha Bui Viet University of Science, Vietnam National University, Hanoi Ngai Nguyen Dang Institute of Marine Environment and Resources Coral reef ecosystems play an important role in biodiversity conservation; however the development of coral reefs is facing many factors including environmental change due to human activities, especially the coastal areas and the potential impacts of climate change (such as coral bleaching ) So the function of bacterial communities on corals to consider their role in the health of coral reefs, their role in resistance and adaptation of corals to climate change has been studied Therefore, in order to help clarify issues, ecological experiment of Biolog Eco-Plate on the absorption and metabolism of 31 organic compounds in substrate groups (carbohydrates, amino-acids, phenols, carboxylic acids, polymers and amines) of bacterial community living on coral species and the surrounding water environment in Long Chau and Cat Ba islands (Hai Phong) has been carried out The results have shown that the dynamic and diversity as well as the multivariate correlation of environmental factors relate to the absorption and metabolism of organic substrates of coral bacterial community, which affirms the importance role of bacterial community in the nutrition and metabolism of coral to help increase the adaptability to the environmental change of coral habitat, including potential changes of climate change 256 [...]... các loài san hô khác nhau Điều này cho thấy, sự biến động và đa dạng chức năng của hệ vi khuẩn có trên các loài san hô là có sự khác nhau, điều này cũng góp phần làm tăng khả năng thích ứng của san hô với sự thay đổi nhất định của điều kiện sống Kết quả nghiên cứu của Diego L Gil-Agudelo và nnk (2006) đã chứng minh rằng, có sự biến động trong trao đổi chất của vi khuẩn sống trên các loài san hô khỏe... so với vùng ven đảo Cát Bà, ngoại trừ nhóm chất amines đặc biệt thấy rõ ở loài san hô Pavona frondifera và Pavona decussata 3 Sự đa dạng và biến động cũng như sự tương quan đa biến của các yếu tố môi trường tới khả năng hấp thụ và chuyển hóa các chất hữu cơ của hệ vi khuẩn trên san hô cho thấy, vai trò quan trọng của hệ vi khuẩn trong dinh dưỡng và trao đổi chất san hô, tăng khả năng thích ứng với sự. .. và lần lượt tới nhóm chất carbo-hydrates, amino-acids và tới nhóm phenols và amines 2 Có sự biến động chức năng của hệ vi khuẩn về hấp thụ và chuyển hóa các hợp chất hữu cơ: môi trường chất nhầy của các loài san hô cao hơn so với môi trường nước xung quanh, trong môi trường nước xung quanh, các loài san hô khu vực Cát Bà cao hơn so với khu vực Long Châu và ở trên các loài san hô vùng ven đảo Long Châu,. .. yếu tố môi trường với các đặc điểm nghiên cứu 4 THẢO LUẬN Sự khác nhau của AWCD trên các loài san hô khác nhau có thể là do sự thay đổi của mật độ vi khuẩn có trong mẫu nuôi cấy (Garland và Mills, 1991; Preston-Mafham và nnk., 2002) Tuy nhiên, sự khác biệt trong nghiên cứu này (Hình 3.2 và Hình 3.3) có thể do có sự thay đổi thực sự trong thành phần và cấu trúc của các hệ vi khuẩn trên chất nhầy của các... và kết quả này cũng phù hợp với nhiều 253 công bố khác (Wild và nnk., 2004a, 2004b; Rosenberg và nnk., 2007; Rohwer và nnk., 2002) Qua đây cho thấy, sự đa dạng về chức năng và tiềm năng của hệ vi khuẩn trên san hô trong vi c hấp thụ và sử dụng các nguồn cacbon khác nhau, cung cấp nguồn dinh dưỡng đa dạng cho nhu cầu sử dụng của san hô (Sala và nnk., 2008) Kết quả nghiên cứu này còn chỉ ra sự thay đổi. .. loài san hô cụ thể Nói cách khác, mỗi loài san hô có một hệ vi khuẩn đặc trưng và có những loài vi khuẩn đặc trưng cụ thể Kết quả nghiên cứu này còn cho thấy, AWCD của các hệ vi khuẩn có sự khác nhau rõ rệt giữa san hô, môi trường nước xung quanh và theo khu vực nghiên cứu (Hình 3.4) Đặc biệt, kết quả cho thấy AWCD ở trên các loài san hô ở cả khu vực ven đảo Cát Bà và Long Châu đều cao hơn so với trong... tiết được sản xuất bởi san hô, ngược lại san hô sống trong môi trường tốt hơn có thể khả năng có dịch tiết tốt hơn cho sự sống và trao đổi chất của hệ vi khuẩn cộng sinh (Hình 3.6, 3.9 và 3.10) 5 KẾT LUẬN 1 Có sự đa dạng chức năng của hệ vi khuẩn trên các loài san hô vùng nghiên cứu và trong môi trường nước xung quanh chúng, có khả năng hấp thụ cả 6 nhóm chất và 31 chất hữu cơ thí nghiệm, có xu hướng... cao hơn so với trong môi trường nước xung quanh (Hình 3.7 và Hình 3.8), kết quả này cũng có thể do thành phần và số lượng trong hệ vi khuẩn trên san hô cao hơn so với môi trường nước xung quanh, điều này đã được khẳng định trong công bố của Ritchie và Smith (1995a, 1995b): số lượng và thành phần hệ vi khuẩn có thể nuôi cấy được ở môi trường chất nhầy san hô cao hơn so với môi trường nước xung quanh,... đa dạng chức năng của các mẫu nghiên cứu theo năm và theo các rạn san hô khác nhau Điều này cũng được khẳng định qua kết quả nghiên cứu này (Hình 3.9 và Hình 3.10), trên cùng một loài san hô nhưng phân bố ở hai khu vực khác nhau (Cát Bà và Long Châu) là có sự khác nhau Ritchie và Smith (1995b) cũng như Rohwer và nnk (2001) cho rằng, sự kết hợp giữa san hô và vi khuẩn sống trong chất nhầy (SML) là sự. .. khác nhau với các yếu tố môi trường khi xét với đa yếu tố (Hình 3.11), điều này cho thấy AWCD cũng như hệ vi khuẩn sống sẽ chịu sự chi phối đa phương của nhiều yếu tố môi trường Trong đó, hệ vi khuẩn sống trong SML phụ thuộc lớn vào dịch tiết được sản xuất bởi san hô (Ducklow và Mitchell, 1979), nên những thay đổi trong hệ sẽ góp phần cho thấy những thay đổi trong dịch tiết được sản xuất bởi san hô, ngược