"Ươm mầm sự sống" cho biển cả: Kết quả bước đầu nghiên cứu sinh sản nhân tạo san hô tại Việt Nam

Chi nhánh Ven biển - Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga tự hào chia sẻ những kết quả bước đầu đầy ý nghĩa trong nỗ lực nghiên cứu sinh sản nhân tạo san hô: Chúng tôi đã thành công trong việc thu thập giao tử và tiến hành thụ tinh nhân tạo, tạo ra ấu trùng từ một số loài san hô thuộc giống Acropora và họ Merulinidae ngay tại phòng thí nghiệm. Đây là một tín hiệu đáng mừng, đánh dấu bước tiến quan trọng trong lĩnh vực bảo tồn và phục hồi san hô tại Việt Nam.

Ấu trùng san hô tại phòng thí nghiệm Chi nhánh Ven biển/Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga.

Vòng đời kỳ diệu của san hô và vị thế tiên phong của nghiên cứu
Để hiểu rõ hơn ý nghĩa của thành tựu này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu sơ lược về vòng đời của san hô. Hầu hết các loài san hô đều có giai đoạn sinh sản hữu tính. Vào một thời điểm nhất định trong năm, thường liên quan đến chu kỳ của mặt trăng và nhiệt độ nước biển, các tập đoàn san hô trưởng thành sẽ đồng loạt giải phóng giao tử (trứng và tinh trùng) vào môi trường nước. Đây là một trong những sự kiện sinh sản tự nhiên kỳ vĩ và độc đáo nhất dưới đáy biển.
Trứng và tinh trùng sau khi gặp nhau sẽ diễn ra quá trình thụ tinh, tạo thành hợp tử. Hợp tử này phát triển thành ấu trùng Planula trôi nổi tự do trong nước. Sau một vài ngày hoặc vài tuần phiêu du, nếu may mắn tìm được một nền đáy phù hợp và không bị các sinh vật khác ăn mất, ấu trùng sẽ bám xuống, biến thái và phát triển thành một polyp san hô non đầu tiên. Từ polyp này, thông qua quá trình sinh sản vô tính (nảy chồi), một tập đoàn san hô mới sẽ dần được hình thành, tiếp tục vòng đời và góp phần xây dựng nên những rạn san hô hùng vĩ.

Vòng đời của san hô cứng

Trên thế giới, nhiều quốc gia với các viện nghiên cứu hàng đầu đã đạt được những thành công đáng kể trong việc làm chủ kỹ thuật sinh sản nhân tạo san hô, góp phần quan trọng vào việc bảo tồn và phục hồi các rạn san hô trên toàn cầu. Tuy nhiên, tại Việt Nam, hướng nghiên cứu này vẫn còn đối mặt với nhiều khó khăn và thách thức về điều kiện cơ sở vật chất, thiếu kỹ thuật chuyên sâu và nguồn nhân lực. Chính vì vậy, thành công bước đầu này của Chi nhánh Ven biển – Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga có thể được xem là một trong những nghiên cứu tiên phong, đặt nền móng quan trọng cho lĩnh vực này tại Việt Nam.
Bằng cách này, các nhà khoa học của chúng tôi hướng đến:
• Tăng cơ hội sống sót cho thế hệ san hô mới tại Việt Nam: Chủ động thu thập giao tử từ các loài bản địa, tiến hành thụ tinh trong môi trường được kiểm soát, và nuôi dưỡng ấu trùng qua giai đoạn đầu đời mong manh.
• Nghiên cứu khả năng thích ứng của san hô Việt Nam: Có cơ hội nghiên cứu và lựa chọn những cá thể san hô có khả năng chống chịu tốt hơn với điều kiện môi trường biển đặc thù của Việt Nam.
• Hỗ trợ phục hồi rạn san hô Việt Nam: Cung cấp nguồn giống tiềm năng, phù hợp với điều kiện địa phương để bổ sung cho các khu vực rạn bị suy thoái.
Hành trình "săn" giao tử và những đêm trắng cùng san hô:
Đằng sau những ấu trùng bé nhỏ được hình thành là cả một hành trình đầy gian nan và tâm huyết. Rút kinh nghiệm từ những thử nghiệm chưa thành công trong năm trước, năm nay, đội ngũ nghiên cứu đã chuẩn bị kỹ lưỡng và "mật phục" nhiều đêm liền tại khu vực Hòn Chồng (Nha Trang) để không bỏ lỡ khoảnh khắc san hô "đẻ".
Việc thu thập giao tử đòi hỏi sự kiên nhẫn và chính xác. Đội ngũ đã thực hiện các chuyến lặn đêm, dù điều kiện thời tiết đôi lúc không thuận lợi, để theo dõi và thu thập giao tử đúng thời điểm. Nỗ lực đó đã được đền đáp:
• Tháng 4/2024: Thu thập thành công giao tử từ các loài san hô dạng cành thuộc giống Acropora.
• Tháng 5/2024: Tiếp tục thành công với các loài san hô dạng khối thuộc họ Merulinidae.
Các mẫu giao tử sau khi thu thập đã được nhanh chóng đưa về phòng thí nghiệm của Chi nhánh để tiến hành thụ tinh nhân tạo trong trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát nghiêm ngặt.
Kết quả từ phòng thí nghiệm: Những ấu trùng san hô đầu tiên tại Việt Nam
Sau quá trình thụ tinh, chúng tôi vui mừng quan sát được sự hình thành và phát triển của ấu trùng san hô (Planula). Đây là minh chứng rõ ràng nhất cho thành công của quy trình kỹ thuật mà Chi nhánh đang thực hiện.
Dưới đây là mô tả sơ bộ về các ấu trùng mà chúng tôi đã quan sát được, dựa trên kết quả của nhiệm vụ "Nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh sản của san hô giống Acropora tại khu vực Hòn Chồng, Thành phố Nha Trang" và các quan sát mới nhất:
1. Ấu trùng san hô giống Acropora
• Các loài đã thụ tinh thành công: Acropora spp.
• Đặc điểm nhận dạng: 
• Hình dạng:
- Thuôn dài, hình bầu dục (ovoid) hoặc hình quả lê (pyriform).
-  Khi bơi, chúng có thể thay đổi hình dạng ở một mức độ nhất định.
-  Bề mặt phủ đầy lông bơi (cilia), giúp chúng di chuyển xoay tròn hoặc tiến về phía trước.
-  Đầu trước (aboral end) là phần sẽ tiếp xúc và bám vào giá thể khi chúng định cư.
• Màu sắc:
-  Màu trắng đục, hồng nhạt, hoặc nâu nhạt.
-  Dưới kính hiển vi, có thể quan sát thấy các tế bào chứa hạt lipid hoặc các cấu trúc bên trong.
• Kích thước:
-  Chiều dài: Từ 500 µm đến 700 µm.
-  Chiều rộng/đường kính: Từ 300 µm đến 500 µm, nhỏ hơn chiều dài.
2. Ấu trùng san hô họ Merulinidae
• Các loài đã thụ tinh thành công: Favites spp. 
• Đặc điểm nhận dạng: 
• Hình dạng:
-  Hình oval, hình quả lê, hoặc hình trụ ngắn, thuôn dài.
-  Cũng được bao phủ bởi lông bơi (cilia) để di chuyển.
• Màu sắc:
-  Màu như trắng, kem, nâu nhạt, hoặc đôi khi có chút sắc tố hồng hoặc xanh nhạt.
• Kích thước:
-  Chiều dài: Từ 500 µm đến 1000 µm. 
-  Chiều rộng: Từ 300 µm đến 700 µm nhỏ hơn chiều dài.
Ý nghĩa và hướng đi tiếp theo
Thành công bước đầu này có ý nghĩa to lớn:
• Khẳng định năng lực: Chứng tỏ Chi nhánh Ven biển có khả năng làm chủ các kỹ thuật cơ bản trong sinh sản nhân tạo san hô, một lĩnh vực còn khá mới mẻ và đầy thách thức tại Việt Nam.
• Nguồn giống tiềm năng: Mở ra hy vọng về việc chủ động tạo ra nguồn ấu trùng san hô bản địa, khỏe mạnh, có khả năng thích ứng tốt với điều kiện môi trường Việt Nam, phục vụ cho công tác phục hồi rạn san hô trong tương lai.
• Cơ sở nghiên cứu: Cung cấp đối tượng (ấu trùng) để nghiên cứu sâu hơn về các giai đoạn phát triển đầu đời, các yếu tố ảnh hưởng đến sự bám và sống sót của san hô non.
Tuy nhiên, chúng tôi nhận thức rõ ràng rằng đây mới chỉ là khởi đầu. Tỷ lệ ấu trùng sống sót và phát triển thành công đến giai đoạn bám đáy và hình thành polyp non trong điều kiện nhân tạo trên thế giới vẫn còn rất thấp. Hiện tại, đội ngũ nghiên cứu đang theo dõi chặt chẽ sự phát triển của lứa ấu trùng đầu tiên, đồng thời tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy, và thử nghiệm các phương pháp kích thích ấu trùng bám đáy.

Một số kiểu hình dạng và màu sắc ấu trùng san hô cứng thụ tinh thành công 
(a-c: Acropora spp.; d-f: Favites spp.)

* Ảnh và video sử dụng trong bài từ đề tài cấp cơ sở của Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga “Nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh sản của san hô giống Acropora tại khu vực Hòn Chồng, Thành phố Nha Trang”.

Tin bài: Hùng Việt - Ngọc Lâm (CNVB)