Lịch sử sống của động vật nguyên sinh phát quang

Radiolarian là động vật nguyên sinh đơn bào trôi nổi trong đại dương, được đặt tên do có giả chân hình sợi sắp xếp theo dạng phát xạ.

Động vật nguyên sinh là một loại động vật thấp nhất, chỉ bao gồm một tế bào, và được các nhà khoa học phân loại vào một phân môn gọi là động vật nguyên sinh. Tuy nhiên, tế bào duy nhất này lại là một cơ thể hoàn chỉnh, sở hữu các chức năng sống thiết yếu của một cá thể động vật. Các phần của tế bào đã trải qua sự phân hóa, mỗi phần đảm nhiệm những chức năng nhất định, tạo thành “cơ quan kiểu”. Động vật nguyên sinh thường có lông roi, lông mao hoặc giả chân làm cơ quan di chuyển của chúng. Một số động vật nguyên sinh có khung xương hoặc hình thành vỏ cứng trong tế bào chất.

Radiolarian

Radiolarian

Các cá thể động vật nguyên sinh rất nhỏ, thường dưới 250 micromet, tức là, chúng có kích thước nhỏ hơn 1/4 so với một hạt gạo dài 1 milimét. Cơ thể nhỏ bé này chỉ có thể quan sát được dưới kính hiển vi.

Tuy nhiên, sự phân bố của những động vật nhỏ bé này lại rất rộng rãi, đa số sống ở môi trường biển hoặc nước ngọt, cũng có một số sống trong đất ẩm ướt, hoặc thậm chí sống ký sinh.

Các nhà khoa học đã chia loại động vật này thành 4 nhánh dựa trên việc chúng có sở hữu cơ quan di chuyển hoặc loại cơ quan di chuyển nào: nhánh lông roi, nhánh lông mao, nhánh bào tử và nhánh thịt chân.

Radiolarian thuộc nhánh thịt chân. Điểm khác biệt chính giữa chúng và các động vật nguyên sinh khác là trong tế bào chất có một bọc trung tâm chitin, chia tế bào chất thành hai phần bên trong và bên ngoài bọc. Bề mặt của bọc được bao bọc bởi màng keratin, với các lỗ nhỏ cho phép tế bào chất bên trong và bên ngoài giao tiếp với nhau.

Radiolarian có nhiều hình dạng khác nhau như hình cầu, hình chuông, với đường kính cơ thể có thể đạt từ 100 đến 2500 micromet. Khung xương do tế bào chất tiết ra thường được chôn giấu trong tế bào, thành phần hóa học của nó khác nhau tùy theo loài, phần lớn là silica hoặc silica chứa hữu cơ, một số ít chứa strontium carbonate. Khung xương của radiolarian có ba loại: một loại có cấu trúc lỏng lẻo, khung xương được tạo thành từ các thanh, kim, và gai không kết nối hoặc kết nối yếu; loại thứ hai có cấu trúc giống như bóng tennis, khung xương hình cầu, hình thoi hoặc hình chóp, kết nối chặt chẽ qua màng bọc trung tâm; loại thứ ba là cấu trúc đồng tâm, khung xương được hình thành từ nhiều lớp lưới đồng tâm, giữa các lớp thường có nhiều thanh, móc và cột nhỏ liên kết với nhau, tạo thành hình dáng vỏ đẹp. Dựa trên các loại cấu trúc khung xương khác nhau này và kết hợp với các đặc trưng cấu tạo của bọc trung tâm, các nhà khoa học đã chia radiolarian thành 3 phân nhóm: phân nhóm gai, phân nhóm đa bao và phân nhóm nâu.

Radiolarian sống lơ lửng, thích môi trường đại dương, phân bố rất rộng rãi, gần như có mặt ở tất cả các vùng biển trên thế giới. Phần lớn radiolarian phân bố ở các vùng biển ấm, đặc biệt là dọc xung quanh đường xích đạo, nơi radiolarian đa dạng và phong phú. Một bồn tắm thông thường chứa nước biển (khoảng nửa mét khối) có thể chứa tới 40.000 radiolarian! Gần các vùng Bắc và Nam Cực, radiolarian cũng phát triển rất mạnh mẽ cùng với tảo silic. Các nhà khoa học đã phân loại radiolarian hiện đại theo loại phân bố thành các kiểu mẫu ở cực, gần cực, cận nhiệt đới và nhiệt đới. Do sự biến đổi trong điều kiện hóa lý ở các độ sâu khác nhau dưới mực nước, radiolarian cũng thể hiện sự kết hợp khác nhau ở các độ sâu nước khác nhau. Phân nhóm gai và loại bọt thường chỉ giới hạn ở vùng nước trong suốt, trong khi loại bọc và phân nhóm nâu sống ở độ sâu hơn 2000 mét dưới mặt nước.

Sau khi radiolarian chết, vỏ silica của chúng chìm xuống đáy biển và khó tan, do đó tích tụ lại thành lượng lớn với mật độ đáng kinh ngạc, đến nỗi trong một hộp diêm có kích thước (khoảng 2 cm khối) lại có hơn 120.000 cá thể. Những vỏ radiolarian tích tụ ở đáy biển đã hình thành lớp mềm nổi tiếng gọi là lớp mềm radiolarian, lớp này phủ khoảng 3.4% diện tích đáy biển toàn cầu.

Lịch sử sinh học của radiolarian rất lâu dài, nhưng do xương của phân nhóm gai và phân nhóm nâu kết hợp rất yếu, dễ bị hư hỏng, khó được bảo tồn thành hóa thạch, do đó trong các tầng thường thấy hóa thạch radiolarian phần lớn thuộc về phân nhóm đa bao. Chúng xuất hiện trong Kỷ Cambri, đạt đỉnh điểm vào cuối Kỷ Devon và Kỷ Than đá. Pháp, Anh, vùng Ural của Nga, Bắc Mỹ và Úc đều nổi tiếng với hóa thạch radiolarian. Trong thời kỳ Cổ sinh, đại diện chủ yếu là loại bọt, chẳng hạn như trong các tầng đất sớm Kỷ Perm ở khu vực Nhân Hóa, huyện Quảng Giang, tỉnh Quảng Đông, hóa thạch chủ yếu thuộc về loại bọt.

Đến Kỷ Trung sinh, cả hai loại trong phân nhóm đa bao đều được tìm thấy. Hóa thạch radiolarian trong Kỷ Tam điệp còn hiếm, nhưng tại khu vực gần đỉnh Everest, tầng đá silicate Kỷ Tam điệp muộn đã phát hiện cả loại bọt và loại bọc. Đến Kỷ Jura và Kỷ Creta, radiolarian đã phát triển đến một mức độ mới, hình dạng vỏ trở nên phức tạp hơn, xuất hiện nhiều loại mới, phân bố trong biển Tethys và khu vực Thái Bình Dương.

Kỷ Tân sinh là giai đoạn đỉnh cao phát triển của radiolarian, đặc biệt trong Kỷ Eocen và Kỷ Miocen, tất cả các nhóm radiolarian đều xuất hiện và phân bố rộng rãi trên toàn thế giới, tạo thành nhiều nhóm hóa thạch tiêu biểu. Một số nhà khoa học đã phân loại tầng địa chất Kỷ Ba dựa trên hóa thạch radiolarian.

Nhãn động vật: Radiolarian