Sinh vật kỳ dị không có cả mồm lẫn... hậu môn, vậy mà tồn tại được hơn 500 triệu năm

Cơ chế nào giúp con giun này sống sót được như vậy? Đó là điều đã làm các nhà khoa học phải ngạc nhiên.

Dưới nền cát tại các vùng biển ôn đới có tồn tại một loài sinh vật kỳ lạ. Tên khoa học của chúng là Paracetenula, thuộc họ giun dẹp nên có thân hình dài và mảnh.

Điều khiến sinh vật này nhận được sự chú ý đó là nó không có mồm, cũng không có hậu môn, thậm chí chẳng có "bộ lòng" (ruột) cho tử tế. Kỳ lạ hơn nữa là với một thân hình thiếu trước hút sau như vậy, nó vẫn sống cực kỳ tốt, khi có mặt trên Trái đất này từ hơn 500 triệu năm trước.

Bằng cách nào loài giun này sinh tồn được như vậy đã là câu hỏi khiến giới chuyên gia phải đau đầu. Dù vậy thì mới đây khoa học đã có đáp án sau một nghiên cứu chuyên sâu về sinh vật này.

Câu trả lời nằm ở Riegeria - loài vi khuẩn sống cộng sinh cùng loài giun này. Chúng chính là chìa khoá giúp giun Paracetenula ăn uống trong hàng trăm triệu năm qua mà chẳng cần đến miệng hay ruột.

Theo Har­ald Gruber-Vodicka - chuyên gia vi sinh học tại Viện Max Planck (Đức) thì trải qua hàng triệu năm, khuẩn Riegeria đã "gói" bộ gene của chúng lại, chỉ giữ những chức năng thiết yếu. Chúng sống trong bộ phận gọi là "thể nuôi" (trophosome) chiếm phần lớn diện tích cơ thể giun.

Hãy để ý kỹ: con giun này chỉ là một đoạn có màu trong suốt, còn phần màu trắng chính là thể nuôi.

Khuẩn Riegeria thuộc loại "hóa hợp", tức là chúng cần đến các phản ứng hóa học để tổng hợp năng lượng. Cụ thể trong trường hợp này, chúng sử dụng phản ứng giữa CO₂ và H₂S để tạo ra các hợp chất hữu cơ, và đồng thời giúp con giun hấp thu chất dinh dưỡng ngay từ bên trong.

Dù "ăn nhờ ở đậu" nhưng loài khuẩn này làm ăn cũng rất tử tế. Khối dinh dưỡng chúng tạo ra có cả chất béo, chất đạm, đường, acid béo và vitamin.

"Chúng tôi chưa thấy mối quan hệ cộng sinh nào như vậy. Tức là dù bộ gene có bị tiêu biến, nhưng chỉ một loài vi khuẩn đơn thuần cũng đủ tạo ra một lượng dinh dưỡng tuyệt vời cho vật chủ" - Gruber-Vodicka cho biết.

Thực chất thì mối quan hệ cộng sinh giữa vi khuẩn và vật chủ trong tự nhiên có liên quan đến hóa hợp là không có gì mới. Tuy nhiên, cách loài khuẩn này hoạt động lại khiến các nhà khoa học cảm thấy ngưỡng mộ, bởi lẽ ở đa số các mối quan hệ cộng sinh hóa hợp thông thường, vật chủ thường tiêu hóa luôn vi khuẩn để hấp thu chất dinh dưỡng của chúng.

Còn với cặp đôi Paracatenula và Riegeria, vi khuẩn tạo ra dinh dưỡng ngay trong cơ thể vật chủ. Và theo phân tích từ kính hiển vi điện tử, loài khuẩn này đã tạo ra những giọt dinh dưỡng siêu nhỏ để con giun có thể hấp thụ.

"Giống kiểu một vườn trái cây vậy. Vi khuẩn liên tục kết quả cho con giun ăn. Ở các mối quan hệ cộng sinh khác, vi khuẩn thường bị loại bỏ hoàn toàn sau khi hoàn thành nhiệm vụ."

Gruber-Vodicka cho biết đây giống như một hệ thống hoàn hảo. Tất cả cá nhân đều có thứ mình cần, không để lại gì phía sau.

"Con giun không có bộ phận bài tiết, mà nó cũng không cần phải bài tiết. Dường như mọi chất dinh dưỡng khuẩn tạo ra đều được tận dụng triệt để".

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học PNAS.