Sự đa dạng sinh học phong phú của rạn san hô làm cho chúng trở thành một trong những hệ sinh thái quan trọng nhất của Trái đất. Sự sống của san hô phụ thuộc vào nhiều loại vi sinh vật, bao gồm vi khuẩn, nấm và virus. Rạn san hô lớn, ở bờ biển đông bắc của Úc, là hệ thống rạn san hô lớn nhất và nổi tiếng nhất thế giới, bao gồm hơn 2.900 rạn san hô riêng biệt và 900 đảo, chiếm một diện tích khoảng 344.400 km vuông.

Vi khuẩn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ san hô khỏi các tác nhân gây bệnh, tuần hoàn chất dinh dưỡng và sản xuất vitamin và axit amin thiết yếu. Chúng thường sinh sống trong chất nhầy và xương của san hô và ít khi được thấy trong mô. Khi vi khuẩn được thấy trong mô, chúng được biết đến là tạo thành các cụm lớn, dày đặc gọi là các tổ hợp vi khuẩn liên quan đến tế bào (CAMAs).

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Melbourne, Viện Khoa học Biển Úc (Townsville) và Đại học Vienna đã phát hiện ra hai loại CAMAs trong mô của san hô Pocillopora acuta ở Rạn san hô lớn. Loại đầu tiên, thuộc chi Endozoicomonas, được biết là phổ biến trong san hô. Nói chung cho rằng loại vi khuẩn này có lợi cho san hô vì khả năng sản xuất vitamin B và các chất kháng khuẩn.

Loại vi khuẩn thứ hai là không mong đợi. Nó được phát hiện thuộc chi Chlamydiales, bao gồm vi khuẩn gây bệnh lậu, một bệnh truyền nhiễm qua đường tình dục, ở người. Đây là lần đầu tiên Chlamydiales được tìm thấy trong san hô.

“Chúng tôi đã làm việc với các chuyên gia về Chlamydiales là Tiến sĩ Astrid Collingro và Giáo sư Matthias Horn từ Đại học Vienna, và phát hiện ra rằng những vi khuẩn này ăn cắp chất dinh dưỡng và năng lượng từ chủ nhân của chúng để sống sót,” Justin Maire, tác giả chính của nghiên cứu, nói.

Bằng cách sử dụng sự kết hợp của các kỹ thuật chụp ảnh, phân tích mô và trình tự gen, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các CAMAs nằm ở ngọn xúc tu của san hô P. acuta và Endozoicomonas và Chlamydiales xuất hiện trong các CAMAs riêng biệt nhưng liền kề.

Việc khám phá ra Chlamydiales mới và việc nó cùng tồn tại với Endozoicomonas giúp chúng ta hiểu rõ hơn về vi sinh vật học phức tạp của san hô và sức khỏe của rạn san hô.

“Có khả năng rằng vi khuẩn này lấy chất dinh dưỡng và năng lượng từ các vi khuẩn liên quan đến san hô khác, và đối với những người làm việc để hiểu về sinh lý san hô, khả năng rằng các vi khuẩn sống bên trong mô san hô có tương tác với nhau là rất thú vị,” Maire nói.

Đồng tác giả của nghiên cứu Madeleine van Oppen cho biết: “Một trong những lĩnh vực trọng tâm trong phòng thí nghiệm của tôi là phát triển probiotic vi khuẩn cho san hô, giúp cải thiện khả năng chống lại căng thẳng nhiệt độ và tỷ lệ sống sót do biến đổi khí hậu.”

Bài báo về nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Sciences Advances vào tuần này.

Các nhà nghiên cứu muốn xem xét kỹ lưỡng hơn vai trò của vi khuẩn trong san hô để xác định các lợi ích tiềm năng.