I. Hình thái và cấu tạo ngoài
3. Chân và cơ co rút chân
Chân của trai ngọc nhỏ, ngắn, có hình gậy và có nhiều sắc tố nằm ở phía trước thận. Mặt bụng của chân có một rãnh tơ chân rất sâu thông với phía sau lỗ tơ chân. Tơ chân hình tấm, màu xanh. Vận động của chân chủ yếu nhờ vào hoạt động của cơ co rút và cơ ruỗi chân.
Cơ ruỗi chân gồm có 2 đôi, đôi trước phát triển hơn đôi sau. Một đầu của đôi trước có dạng tấm nối với mặt ngoài của cơ rút chân và gốc chân tạo thành một góc 450, còn một đầu có dạng bó dính ở phía trong ổ đỉnh vỏ. Đôi sau một đầu nối với phần trên của chân còn môt phần nối với phía sau ổ đỉnh vỏ.
Cơ rút chân gồm có một đôi nằm ở phần giữa phía trước cơ khép vỏ. Có một đầu to dính vào cơ khép vỏ, còn một đầu nối với chân.
Tơ chân của trai ngọc có dạng chùm. Tơ chân do tuyến tơ chân nằm ở điểm giao nhau giữa 2 cơ rút chân trái phải tiết ra.
4. Hệ cơ
Trai ngọc ở giai đoạn ấu trùng có hai cơ khép vỏ trước và sau, nhưng từ giai đoạn sống bán cố định thì cơ khép vỏ trước thoái hoá và tiêu biến dần, chỉ còn cơ khép vỏ sau phát triển. Cơ khép vỏ sau được cấu tạo gồm hai phần:
+ Phần trong suốt hơi vàng nằm ở phía trước tạo thành các bó cơ hình đa giác gọi là cơ vân ngang, có nhiệm vụ khép vỏ, giúp cho vỏ nhanh chóng đóng lại.
+ Phần màu trắng gọi là cơ trơn, cơ trơn vận động chậm chạp nhưng nó có thể làm cho vỏ được khép chặt.
- Ngoài ra trai ngọc còn có:
+ Cơ vòng: nằm xung quanh mép màng áo. + Cơ phóng xạ: phân bố dọc theo màng áo.
II. Cấu tạo trong 1. Hệ thần kinh
Hạch não gồm 2 chiếc trái phải nằm ở gốc xúc biện, nối liền nhau nhờ dây thần kinh liên kết chạy vòng qua thực đạo. Từ hạch thần kinh não có các dây thần kinh đi đến hạch thần kinh nôi tạng và hạch thần kinh chân. Hạch thần kinh nội tạng gồm có 2 chiếc trái phải nằm gần cơ khép vỏ. Từ đây có các dây thần kinh đi đến các cơ quan não, nội tạng, mang, màng áo…Hạch thần kinh chân gồm có hai chiếc được nối với nhau bắng các dây thần kinh, nằm ở phía trên gốc chân. Từ hạch thần kinh chân có các dây thần kinh đi đến cơ co chân và cơ rút chân của trai ngọc.
2. Hệ hô hấp
Trai ngọc cũng như nhiều loại động vật thân mềm khác hoạt động hô hấp chủ yếu dựa vào mang, ngoài ra chúng còn có thể tiến hành trao đổi khí dựa vào hệ thống mạch máu phân bố ở màng áo.
Cấu tạo của mang: gồm hai đôi mang tơ đối xứng phải trái với nhau nằm ở phía trước mặt bụng của thận và được bao bọc bởi lớp màng áo. Hai tấm mang ở phía ngoài bên phải và trái hơi hẹp gọi là tấm mang ngoài, hai tấm mang ở phía trong rộng hơn gọi là tấm mang trong. Mỗi một tấm mang đều có một lớp trên và một lớp dưới. Lớp mang trên và lớp mang dưới dính liền với nhau ở rìa trước tạo nên đường rãnh làm nhiệm vụ vận chuyển thức ăn. Gốc của lớp mang trên tấm mang ngoài dính liền với nội tạng, còn gốc của lớp mang còn lại dính với nhau tạo thành hình chữ W. Phần chính giữa của chữ W là trụ mang có chức năng nâng đỡ các tấm mang.
3. Hệ tuần hoàn
Hệ tuần hoàn của trai ngọc là hệ tuần hoàn hở. Tim nằm trong xoang bao tim, gồm một tâm thất và 2 tâm nhĩ. Tâm nhĩ màu nâu đỏ nằm ở phía dưới của xoang bao tim gồm 2 chiếc trái phải thông với nhau ở phía bên trong mặt bụng. Máu từ màng áo ngoài và tĩnh mạch chảy ra mang rồi chảy đến tâm nhĩ và cuối cùng đổ vào tâm thất. Tâm thất có dạng túi, màu trắng, vách rất dày. Giữa tâm nhĩ và tâm thất có van giữ cho máu cháy một chiều. Ở trai không có tim phụ.
Động mạch chủ phía trước bắt đầu từ phía trước mé lưng tâm thất và chia ra làm động mạch nội tạng, động mạch sau manh nang tiêu hóa, động mạch chân và manh nang tiêu hóa, động mạch xúc biện trên và động mạch trước màng áo. Động mạch chủ phía sau đi từ phía sau lưng tâm thất xuống phía dưới ở mép sau cơ khép vỏ và phân bố ở màng áo.
4. Hệ tiêu hóa
Bộ máy tiêu hóa của trai ngọc bao gồm: xúc biện, miệng, thực quản, dạ dày, ruột và hậu môn. Xúc biện có hình tam giác vuông gồm 2 tấm: tấm ngoài lớn hơn tấm trong. Mép sau của cả 2 tấm xúc biện đều dính với mép màng áo còn mép trước tự do. Miệng của trai ngọc có hình bầu dục, nằm ở chính giữa đỉnh của tấm xúc biện trong và ngoài. Thực quản ở trai rất ngắn và dẹt, chạy qua cơ ruỗi chân trước đến phía trước dạ dày. Dạ dày rất to dạng túi, không có hình thể nhất định, phía bên ngoài bị tuyến sinh dục và manh nang tiêu hóa bao phủ. Vách dạ dày có nhiều nếp gấp và có lỗ thông với manh nang tiêu hóa. Bên phía trái phần lưng của dạ dày có mộc dạ dày rất phát triển.
Ruột của trai ngọc rất dài bắt đầu từ phía sau bên trái dạ dày đi xuống cuối gờ bụng rồi gấp khúc đi lên. Đoạn ruột đi xuống chạy song song với nang sợi keo, giữa ruột và nang sợi keo có khe nhỏ thông với nhau. Đoạn ruột đi lên qua phía trước xoang bao tim rồi xuyên qua khối nội tạng thành trực tràng. Trực tràng đi xuống ở phía sau cơ khép vỏ và mở ra ở đoạn cuối tạo thành hậu môn.
5. Hệ sinh dục
Cơ quan sinh dục của trai ngọc được cấu tạo từ 3 bộ phận:
+ Bao noãn (follicle): là những nhánh của ống sinh dục ẩn trong mô liên kết dạng lưới. Đây là nơi mà các nguyên bào sinh dục phát dục tạo thành trứng và tinh trùng.
+ Ống sinh dục (genital canal): gồm nhiều ống nhỏ đối xứng hai bên, có dạng như gân lá phân bố ở quanh nang nội tạng. Đây là nơi chủ yếu tạo ra sản phẩm sinh dục là tinh trùng và trứng.
+ Ống vận chuyển sinh dục (gonoduat): là một ống to được tạo thành từ rất nhiều ống sinh dục. Mặt ngoài của ống được bao bọc bởi mô liên kết và mô cơ. Ống sinh dục mở ở khe niệu sinh dục tại mặt bụng của cơ khép vỏ, phía trong có các tiêm mao có tác dụng vận chuyển trứng và tinh trùng đã thành thục ra ngoài.
Vào mùa sinh sản thì tuyến sinh dục của trai ngọc phát triển đầy khắp gờ bụng và bao phủ cả mặt ngoài của manh nang tiêu hóa.
6. Hệ bài tiết
Cơ quan bài tiết của trai ngọc là thận có cấu tạo thận dạng 1(xoang bao tim và xoang màng áo nối thông với nhau). Thận có dạng túi dài, màu nâu nhạt nằm ở giữa
một đầu mở ở xoang bao tim, còn một đầu mở ở trong nang thận. Ống đại thận mở ở trong xoang màng áo.
II. Một số đặc điểm sinh học khác 1. Phân bố
Trai ngọc là loài hẹp nhiệt và hẹp muối, thường phân bố ở vịnh, biển cạn. Nhiệt độ thích hợp trong khoảng: 10 – 350C và độ mặn là 22 – 35ppt, pH: 7.5 – 8.5. Chất đáy là cát, cát sạn; cát, ít bùn; cát, pha lẫn vỏ động vật thân mềm. Trai là loài sống ở độ trong khá cao, độ sâu từ -1m tới -10m nước.
Ở nước ta trai ngọc phân bố nhiều ở môt số vùng sau: - Vịnh Hạ Long: đảo Côtô, đảo Minh Châu, đảo Quan Lạn. - Biện Sơn – Thanh Hóa.
- Lăng Cô – Thừa Thiên - Huế. Ngoài ra còn có ở Bình Thuận, vịnh Thái Lan.
2. Phương thức sống
Trai là loài sống bán cố định. Khi điều kiện môi trường bất lợi trai sẽ tự đứt tơ chân để di chuyển đến nơi có điều kiện môi trường thích hợp khi đó trai sẽ tự tái sinh tơ chân. Tuy nhiên, hoạt động di động trong ngày của trai có chu kỳ ngày đêm rõ rệt: ngày nghỉ, đêm di chuyển.
3. Thức ăn và phương thức bắt mồi
Phương thức bắt mồi: trai là loài bắt mồi bị động bằng cách lọc nhiều lần. Thức ăn của trai thay đổi theo các giai đoạn phát triển của cơ thể.
Giai đoạn ấu trùng: thức ăn của trai là thực vật phù du: Chlorella, Monas, Nanochloropsis, Tetraselmin, Cryptomonas.
Giai đoan con non và trưởng thành thức ăn của trai phong phú hơn:
- Thực vật phù du: Coscinodiscus, Thalassiosira, Thalassionema, Navicula,
Synedra, Chactoceros, Skeletonema…
- Động vật phù du: ấu trùng Copepoda và Copepoda nhỏ, Rotifer. - Mùn bã hữu cơ.
Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình bắt mồi của trai:
Trai ngọc là loài hẹp nhiệt và hẹp muối do đó biên độ dao động của nhiệt độ và độ mặn có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình bắt mồi của trai:
- Độ mặn: 22 – 35ppt bắt mồi mạnh. Ở nhiệt độ nhỏ hơn 22ppt và lớn hơn 35ppt thì khả năng bắt mồi của trai sẽ giảm.
- Thủy triều: trai là loài bắt mồi theo kiểu lọc bị động nên phụ thuộc nhiều vào chế độ thủy triều:
+ Nước cường, thủy triều lên: bắt mồi tăng. + Nước kém, thủy triều xuống: bắt mồi giảm. - Lượng thức ăn trong nước:
+ Nghèo thức ăn: bắt mồi tăng. + Giàu thức ăn: bắt mồi giảm.
4. Sinh sản
Trai là loài phân tính đực cái rõ rệt, nhưng cũng có hiện tượng lưỡng tính (thường gặp cơ thể lưỡng tính vào mùa đông).
Tuổi thành thục của trai ngọc là 1 tuổi. Mùa sinh sản vào khoảng từ tháng 5 tới tháng 10, trong đó mùa đẻ rộ là vào tháng 7 đến tháng 9. Vào mùa sinh sản tuyến sinh dục của trai phát triển mạnh: ở con đực tuyến sinh dục có màu trắng sữa, con cái tuyến sinh dục có màu hơi vàng.
- Phương thức sinh sản: noãn sinh (thụ tinh ngoài, phôi phát triển ngoài nhờ dinh dưỡng của noãn hoàng).
5. Quá trình phát triển phôi và ấu trùng
Trứng của trai khi thành thục có hình tròn, đường kính khoảng 48µm, chính giữa trứng có một nhân lớn, màng trứng mỏng, bề mặt nhẵn. Tinh trùng gồm có 3 phần: đầu, thân và đuôi, dài khoảng 60µm. Đầu có hình nón lùn.
Trứng sau khi được thu tinh sẽ co lại thành hình tròn đường kính khoảng 45µm và có hai màng trứng rõ rệt. Sự phân cắt trứng của trai ngọc cũng giống như của hầu cửa sông: sau khi cực thể thứ nhất, thứ hai xuất hiện thì cực diệp mọc ra, bắt đầu phân cắt trải qua các giai đoạn phôi tang (3 giờ), phôi nang (4 giờ), đến giai đoạn ấu trùng bánh xe (12 giờ) rồi phát triển thành ấu trùng đĩa bơi (40 giờ).
Từ giai đoạn ấu trùng bánh xe rồi đến các giai đoạn ấu trùng sơ kỳ, trung kỳ và hậu kỳ đỉnh vỏ thì ấu trùng đã hình thành tuyến tiêu hóa đơn giản và ấu trùng đã dựa vào đĩa bơi để vận động và bắt mồi. Ở giai đoạn ấu trùng hậu kỳ đỉnh vỏ đã
thích hợp thì khoảng 20 ngày sẽ phát triển thành ấu trùng bò lê và sau 5 ngày nữa thì sẽ phát triển thành ấu trùng bám. Vì ấu trùng bám có tính hướng quang âm nên khi bám nó thường tiết ra tơ chân để bám vào các khe tối trên vật bám.
Các tác nhân ảnh hưởng đến quá trình phát triển phôi và ấu trùng trai ngọc
Vì trai ngọc là loài hẹp muối và hẹp nhiệt nên nhiệt độ và độ mặn ảnh hưởng rất lớn đến qúa trình phát triển phôi và ấu trùng.
Nhiệt độ và độ mặn thích hợp nhất cho sự phát triển phôi và ấu trùng của trai là 28 – 300C và 28 – 30ppt. Nếu nhiệt độ lớn hơn 320C và nhỏ hơn 240C thì phôi sẽ bị dị hình không phát triển được. Nếu độ mặn lớn hơn 35ppt và nhỏ hơn 27ppt thì phôi sẽ bị dị hình không phát triển được.
Trứng của trai ngọc chỉ được thụ tinh ở điều kiện pH lớn hơn 7.5 vì nó có một lớp màng bao bọc phía ngoài, do vậy mà pH nhỏ hơn 7.5 sẽ không phá vỡ được lớp màng này nên trứng sẽ không được thụ tinh.
6. Khả năng phân tiết ngọc
Cấu tạo và chức năng tạo vỏ của màng áo
Màng áo là nơi có chức năng chính tạo ra vỏ của trai ngọc. Tế bào đầu của nếp tạo vỏ có chức năng sinh ra tầng da vỏ, còn tế bào mặt lưng của mép màng áo có chức năng sinh ra tầng đá vôi. Còn tế bào biểu bì mặt ngoài có chức năng tạo ra tầng ngọc trai của vỏ.
Khả năng tạo ngọc của trai
Bằng các nghiên cứu thực nghiệm sử dụng phương pháp đồng vị phóng xạ Ca45
đã cho thấy tế bào biểu bì mặt ngoài gần mép màng áo là vị trí tạo ngọc nhiều nhất.
Thành phần hóa học của ngọc trai
Thành phần chính của ngọc trai là CaCO3 chiếm tỷ lệ 91.72%, tiếp đến là hợp chất hữu cơ protein và polysaccarite với tỷ lệ 5.94%. Các hợp chất vi lượng khác chiếm tỷ lệ rất nhỏ với 2.34%, nhưng thành phần và hàm lượng các nguyên tố vi lượng này lại quyết định đến màu sắc của ngọc trai.
Thành phần và hàm lượng của các nguyên tố vi lượng: Al: 0.03%, Si: 0.01- 0.03%, Ag: 0.1%, Se: 0.03-0.1%, Fe: 0.3-1%, Mn: 0.003%, Ti: 0.003%, Au: 0.003%.
Các ion Ca+ và các ion kim loại vi lượng được tạo ra từ các tế bào biểu bì mặt ngoài của màng áo kết hợp lại với nhau tạo thành các phiến viên gạch. Trong khi đó thì các hợp chất vô cơ protein và polysaccarite kết hợp lại với nhau tạo thành dung dịch keo gắn kết các phiến viên gạch lại với nhau. Sự gắn kết các phiến viên gạch này lại với nhau sẽ tạo thành tầng ngọc trai.
IV. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của trai ngọc 1. Yếu tố vô sinh 1. Yếu tố vô sinh
- Độ mặn: Sự thay đổi độ mặn sẽ làm cho áp suất thẩm thấu trong và ngoài cơ thể trai bị mất cân bằng. Nếu độ mặn hạ xuống quá thấp thì trai sẽ bị trương nước, sinh trưởng kém. Tình trạng này kéo dài hay độ mặn tiếp tục bị hạ xuống thấp hơn nữa thì trai sẽ bị chết. Ngược lại, nếu độ mặn quá cao cũng sẽ ảnh hưởng đến đời sống của trai.
- Nước thải công nghiệp: khu vực nuôi trai phải đảm bảo không có nguồn nước thải công nghiệp chảy vào, vì trong đó có rất nhiều hoá chất có hại cho sinh trưởng và phát triển của trai.
- Bão lụt: bão lụt sẽ làm độ mặn và pH giảm ảnh hưởng trực tiếp đến trai. Ngoài ra nó còn làm cho độ trong của vùng nuôi giảm làm cho trai nuôi bị phủ lấp không lọc được thức ăn, hay gây hư hại cho các thiết bị nuôi…
2. Các yếu tố hữu sinh
- Thực vật phù du (plankton): khi thực vật phù du phát triển quá mạnh thì khi về đêm sẽ gây hiện tượng thiếu O2, thừa CO2, hay chúng bám vào mang ảnh hưởng đến quá trình lọc thức ăn của trai. Một số bọn còn tiết ra chất độc gây hại cho trai.
- Hiện tượng thủy triều đỏ (red tide): hay còn gọi là hiện tượng nở hoa của nước do sự tàn lụi hàng loạt của các loài tảo như: Gymodium, Pyrodinium, Noctinuca,
Glinodinium…khi chúng phân hủy sẽ gây sự thiếu hụt O2 nghiêm trọng và sinh ra các
khí độc như: H2S, NH3 và một số chất độc khác ảnh hưởng trực tiếp đến trai.
- Động vật ăn thịt: các loại ốc ăn thịt như: ốc đỏ Rapana thomasiana, ốc gai
Thais clavigera, ốc ngọc Natica, ốc gai xương Murrin, sao biển Pisarter ochraceus, cua biển Cylla serrata, cá nhám xanh Carcharias glaucus… các loài này đều có răng lưỡi sắc nhọn có thể đục thủng vỏ trai để ăn phần thịt bên trong.