CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.8. Luận giải các vấn đề và giả thuyết nghiên cứu của luận án
Các phần phân tích ở trên cho ta thấy rằng, vi khuẩn và vi rút là hai thành phần chính trong holobiont san hơ. Tuy nhiên, những hiểu biết về chúng vẫn còn rất hạn chế, đặc biệt là về vai trò của vi rút liên quan tới sức khỏe san hô. Vi rút mới chỉ đƣợc ghi nhận là có mặt trong chất nhầy và mô của san hô (Rosenberg và cs, 2007). Do vậy, vấn đề nghiên cứu thứ nhất của luận án
được đặt ra: Xác định các đặc điểm của quần xã vi khuẩn trong lớp chất nhầy
san hô, sự khác biệt của chúng giữa các lồi san hơ (12 lồi), giữa mơi trường chất nhầy san hô so với môi trường nước xung quanh.
Chất dinh dƣỡng là yếu tố có tính quyết định tới sự tồn tại và phát triển của vi khuẩn. Tuy nhiên trên san hô, nồng độ cao của các chất dinh dƣỡng vơ cơ có vai trị thúc đẩy sự tiến triển của bệnh và làm tăng mức độ tổn thƣơng của bệnh (Bruno và cs, 2003; Fabricius, 2005; Voss và Richardson, 2006), tuy nhiên, cho tới nay vẫn chƣa có nghiên cứu cứu nào đánh giá sự tác động của điều kiện dinh dƣỡng trong môi trƣờng nƣớc tự nhiên (in situ) tới hệ vi sinh vật trên san hô. Do vậy, giả thuyết (vấn đề thứ 2) được đặt ra rằng, sự khác
biệt về điều kiện môi trường giữa hai khu vực nghiên cứu (Cát Bà, Long Châu) sẽ tác động và làm xáo trộn cấu trúc quần xã vi sinh vật trong lớp chất
nhầy san hô, tạo điều kiện cho các vi khuẩn cơ hội xâm nhập và phát triển, có thể dẫn đến hình thành bệnh cho san hơ (Hình 1.7).
Vi khuẩn có chức năng cung cấp dinh dƣỡng, kháng khuẩn cho san hô, ngƣợc lại chúng cũng là tác nhân gây bệnh cơ hội truyền nhiễm cho san hô (Kvennefors và cs, 2012a; Lesser và cs, 2004; Rosenberg và cs, 2007b; Rypien và cs, 2010; Shnit-Orland và cs, 2012). Tuy nhiên, vai trò và hoạt động của vi rút trong holobiont san hơ có ảnh hƣởng nhƣ thế nào tới thành phần, cấu trúc và hoạt động của các nhóm sinh vật khác trong holobiont san hô là chƣa đƣợc biết. Hơn nữa, trong môi trƣờng nƣớc, vi rút là một trong hai yếu tố chính kiểm sốt số lƣợng, thành phần vi khuẩn, nhƣng trong môi trƣờng chất nhầy san hơ, vi rút có cịn đóng vai trị nhƣ vậy hay khơng? Chính vì thế, vấn đề thứ ba của luận án được đặt ra: có mối tương quan giữa vi rút
với vi khuẩn, và với sự hoạt động của vi khuẩn trong môi trường chất nhầy san hô hay không?
Trong điều kiện mơi trƣờng ổn định, các vi khuẩn có lợi sẽ chiếm ƣu thế trong quần xã vi khuẩn trong holobiont san hô, đảm bảo duy trì sự ổn định các chức năng sinh thái của chúng (cung cấp dinh dƣỡng và phòng vệ chống lại tác nhân gây bệnh cho san hô). Trong khi đó, các vi khuẩn khác (vi khuẩn ngoại lai, là tác nhân gây bệnh hoặc khơng) đƣợc duy trì ở mật độ thấp trong chất nhầy thông qua sự cạnh tranh (không gian, dinh dƣỡng) của vi khuẩn có lợi và hoạt động sinh tan của các thể thực khuẩn đối với chúng. Do vậy, sự kiểm sốt và cân bằng động giữa các nhóm vi sinh vật này sẽ là cơ sở cho sự ổn định của sức khỏe san hô. Giả thuyết (vấn đề thứ tư) được đặt ra rằng: sự
thay đổi cấu trúc của hệ vi sinh vật trên san hô sẽ làm cho san hơ bị bệnh, hay nói cách khác, sự thay đổi cấu trúc hệ vi sinh vật trên san hô là chỉ thị cho nguy cơ nhiễm bệnh của san hô. Giả thuyết này phần nào sẽ được giải đáp
với việc kiểm tra: có hay khơng có sự thay đổi cấu trúc của hệ vi sinh vật trên san hô giữa trạng thái khỏe mạnh và trạng thái bị bệnh của san hô.
VI RÚT VI KHUẨN SAN HÔ
Vi khuẩn ƣu thế Vi khuẩn gây bệnh Vi khuẩn ƣu thế Vi khuẩn gây bệnh Môi trƣờng thay đổi (dinh dƣỡng, T0, pH, … Chu trình tiềmtan Nhiễm tiềm ta n Cảmứng prophage Gâybệnh Gâychết, hoạisinh… Ức chếhoạt tính vi rút
Nhiễm độChu trìnhc vi rútsinh tan
Cungc
ấp dinh dƣỡng
Kh
áng
Hình 1.7. Giả thuyết về (a) điều kiện mơi trƣờng thay đổi làm xáo trộn cấu trúc quần xã vi khuẩn trên san hô và về (b) vi rút kiểm sốt sức khỏe san hơ