Tin Khoa học - Công nghệ trong nước

Nhà Khoa học nữ của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam có công trình được đăng trên tạp trí Nature

.

TS. Nguyễn Thị Ánh Dương, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Việt Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và các nhà khoa học Quốc tế vừa công bố bài báo trên tạp chí Nature – tạp chí khoa học uy tín nhất trên thế giới (7/2019).

Nature là tạp chí, xuất bản lần đầu tiên vào năm 1869 và được xếp hạng là tạp chí khoa học uy tín và có trích dẫn nhiều nhất. Những bài báo hoặc công trình đăng trong tạp chí này được cộng đồng các nhà khoa học đánh giá rất cao. Bài báo đăng trên tạp chí Nature là tiêu chí để đánh giá chất lượng khoa học của công trình. Chỉ có những công trình có chất lượng khoa học vượt trội mới được tạp chí chấp nhận xuất bản. Tác giả của các công trình này là những nhà khoa học xuất sắc, có đầu tư nghiên cứu bài bản, có hệ thống và đạt trình độ chuyên sâu của lĩnh vực khoa học đang nghiên cứu. Dù ở lĩnh vực chuyên môn nào, có bài báo hoặc công trình đăng trên tạp chí Nature là niềm tự hào và ước mơ của mỗi nhà khoa học.

baibaonature

Vị trí thu mẫu tuyến trùng trên toàn thế giới

Tuyến trùng là nhóm sinh vật đa dạng và phong phú bậc nhất trên thế giới. Chúng sinh sống ở hầu như tất cả các môi trường từ môi trường nước mặn, nước ngọt, sống tự do hay là sống ký sinh… Những nghiên cứu về tuyến trùng thực vật và tuyến trùng biển đã được thực hiện từ rất lâu trên thế giới. Nhưng những nghiên cứu về nhóm tuyến trùng sống tự do trong đất còn rất hạn chế. Chúng là một trong những nhóm sinh vật đa dạng và đóng vai trò quan trọng trong tất các các mắt xích của mạng lưới thức ăn, góp phần luân chuyển carbon, chất dinh dưỡng, khoáng hóa trong đất. Tuyến trùng ăn vi khuẩn, nấm, thực vật và các sinh vật đất khác và thải ra các vật chất khoáng hóa, luân chuyển carbon trong đất. Hoạt động này giúp đất được cải thiện và tạo ra các vật liệu khoáng, carbon giúp cho cây phát triển. Tuyến trùng thường hoạt động mạnh hơn khi nhiệt độ tăng lên, do đó quần thể tuyến trùng ở Bắc cực và cận Bắc cực được sử dụng như một tiêu chí đánh giá và thể hiện mức độ nhạy cảm khi nhiệt độ của vùng nóng lên.

baibaonature1
Số lượng tuyến trùng trong 100 gram đất khô trên toàn thế giới

Tiến sĩ Nguyễn Thị Ánh Dương đã tham gia triển khai nghiên cứu và thu thập số liệu, xây dựng cơ sở dữ liệu về tuyến trùng ở Việt Nam trong hơn 10 năm, Tiến sĩ đã cộng tác với 70 nhà khoa học hàng đầu về lĩnh vực tuyến trùng học ở 57 phòng thí nghiệm trên toàn thế giới cùng nghiên cứu và xuất bản công trình này. Trong nghiên cứu này, 6.759 mẫu đất trên khắp thế giới đại diện cho 73 vùng tiểu khí hậu đã được thu thập và phân tích để xác định tính đa dạng và chức năng của nhóm sinh vật nhỏ bé. Nghiên cứu chỉ ra rằng số lượng tuyến trùng sống tự do trong đất lớn hơn rất nhiều so với những nghiên cứu trước đây. Chúng có số lượng khoảng 4.4 ± 0.64 × 1020 và tổng sinh khối khoảng 300 triệu tấn - xấp xỉ 80% trọng lượng kết hợp của 7.7 tỷ người tương đương dân số trên trái đất. Nghiên cứu cũng cung cấp những bằng chứng cho thấy phần lớn tuyến trùng tập trung tại những nơi có vĩ độ cao: 38,7% tồn tại trong các khu rừng phương bắc và lãnh nguyên trên khắp Bắc Mỹ, Scandinavia và Nga, 24,5% ở vùng ôn đới, và chỉ 20,5% ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Đây có thể coi là bộ dữ liệu khoa học đồ sộ nhất từ trước tới nay.

baibaonature2
Vẻ đẹp của tuyến trùng dưới kính hiển vi điện tử quét (SEM): A, Tricironema tamdaoensis; B: Acrobeloides topali, C: Acrobeloides topali

baibaonature6

Hình ảnh thu mẫu đất tuyến trùng ngoài thực địa (Hữu Lũng, Lạng Sơn) năm 2013

Kết quả nghiên cứu về nhóm tuyến trùng sống tự do trong đất đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng cở sở khoa học để phát triển thế giới bền vững. Đặc biệt những ứng dụng của nhóm sinh vật này được đưa ra để dự đoán biến đổi khí hậu toàn cầu. Từ đó chúng ta có thể thấy chuyên ngành tuyến trùng hẹp nhưng ngành này lại đóng vai trò rất quan trọng để mở ra những hướng nghiên cứu và ứng dụng mới.

baibaonature3

baibaonature4

TS. Nguyễn ThịÁnh Dương tại hội thảo phát triển bền vững do Liên hợp quốc UN tổ chức tại Bonn, 2018.

Công trình nghiên cứu xuất sắc này của TS. Nguyễn Thị Ánh Dương và các cộng sự một lần nữa khẳng định: Mọi lĩnh vực nghiên cứu dù hẹp hay rộng, khi được đầu tư nghiên cứu bài bản, cùng sự lao động khoa học nghiêm túc, có hệ thống, có điều kiện nghiên cứu đầy đủ và có sự kết hợp của tập thể đều có thể đạt được đến trình độ cao về khoa học. Nhà khoa học Việt Nam có niềm đam mê, hoài bão, được đào tạo cơ bản, tiên tiến đều có khả năng, trình độ và đạt được kết quả nghiên cứu tiên tiến sánh ngang với các nhà khoa học của các nước phát triển trên thế giới.

Thông tin chi tiết về bài báo tại địa chỉhttps://www.nature.com/articles/s41586-019-1418-6, 

Đôi nét về TS. Nguyễn Thị Ánh Dương

Một số nội dung về sinh thái, sinh học liên quan đến công trình đăng trên tạp trí Nature của Nhà Khoa học nữ thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Sinh thái học phần lớn nghiên cứu và tập trung vào các phần “nhìn thấy”, một phần quan trọng của hệ sinh thái nhiệt đới ví dụ như: thực vật, động vật cỡ lớn: hươu, nai, bò sát, ếch nhái…mà thường bỏ qua sự đa dạng rất lớn và quan trọng của sinh vật nhỏ bé không nhìn thấy bằng mắt thường sống trong đất ví dụ như nhóm tuyến trùng. Một thế giới rộng lớn ẩn giấu ngay dưới chân chúng ta mà chúng ta hầu như không biết đến. Vì thế nghiên cứu này của chúng tôi về cơ bản giúp chúng ta thay đổi sự hiểu biết  về sự phân bố của các nhóm tuyến trùng. Chúng tôi đã rất ngạc nhiên khi thấy rằng tuyến trùng rất phong phú và phân bố nhiều ở Bắc cực và cận Bắc cực hơn ở vùng nhiệt đới - trái ngược với những gì chúng ta nhìn thấy trên mặt đất.

Nghiên cứu chủ yếu tập trung vào 15 cm đất bề mặt - vùng hoạt động sinh học mạnh nhất của nhóm tuyến trùng, nơi tập trung mật độ tuyến trùng nhiều nhất. Các nhà khoa học đã lấy mẫu đất và sử dụng các phần mềm thống kê để xác định mức độ phong phú và đa dạng của từng loại tuyến trùng liên quan đến các điều kiện khí hậu, đất đai và thảm thực vật tại mỗi địa điểm mẫu, xác định 73 vùng tiểu khí hậu khác nhau. Và từ đó những dữ liệu này đã xây dựng các mô hình dự đoán quần thể tuyến trùng cho mỗi km vuông và tạo ra các bản đồ có độ phân giải cao toàn cầu đầu tiên về mật độ tuyến trùng đất cùng vai trò và chức năng của chúng.

Tuyến trùng đóng vai trò quan trọng trong việc luân chuyển carbon, chất dinh dưỡng và chúng đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong lưới thức ăn. Chúng ăn vi khuẩn, nấm, thực vật và các sinh vật đất khác, như vậy có thể nói chúng chiếm tất cả các vị trí mắt xích trong lưới thức ăn. Chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận chuyển carbon ở trong đất. Hoạt động này giúp đất được cải thiện và vận chuyển nguồn carbon tới cho cây phát triển. Tuyến trùng thường hoạt động mạnh hơn ở nhiệt độ cao hơn, do đó, quần thể tuyến trùng lớn ở Bắc cực và cận Bắc cực làm cho các khu vực này rất nhạy cảm với sự nóng lên. Các khu vực này tạo ra một kho dự trữ carbon lớn trong đất, và có thể giải phóng nhiều carbon hơn do hoạt động của động vật đất tăng lên và kéo dài mùa trồng trọt do biến đổi khí hậu do con người gây ra.

Dự đoán biến đổi khí hậu cũng đòi hỏi chúng ta phải hiểu chu trình carbon và dinh dưỡng toàn cầu. Hiện tại chúng ta có một sự hiểu biết lớn về vật lý và hóa học của hành tinh chúng ta, nhưng chúng ta biết rất ít về các sinh vật sinh học điều khiển các chu kỳ này. Cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về các sinh vật này ở cấp độ toàn cầu là rất quan trọng nếu chúng ta muốn giải quyết các vấn đề biến đổi khí hậu. Nghiên cứu của chúng tôi sẽ giúp các nhà khoa học đưa ra dự đoán tốt hơn về chu trình carbon bằng cách phát triển các mô hình phản ánh tác động của các sinh vật đất đặc biệt là nhóm Tuyến trùng. Nó cũng sẽ cho phép các nhà quản lý đất đai đưa ra quyết định đúng đắn trong cuộc chiến chống mất mát đa dạng sinh học và biến đổi khí hậu bằng cách xác định các loại đất cần được phục hồi.

Nghiên cứu này được thực hiện tại 57 phòng thí nghiệm trên toàn thế giới, nơi tâp trung các nhà khoa học hàng đầu về lĩnh vực tuyến trùng học. Đây có thể coi là bộ dữ liệu khoa học đồ sộ nhất từ trước tới giờ. Trong đó, dữ liệu về nhóm tuyến trùng sống tự do trong đất tại Việt Nam đã được TS. Nguyễn Thị Ánh Dương thực hiện và thu thập số liệu trong hơn 10 năm. Đặc biệt, thời gian làm nghiên cứu sinh tại trường Đại học Cologne (Đức), số lượng mẫu được phân tích đã lên tới hàng trăm mấu đất. Số liệu được thực địa được tiến hành tại Việt Nam, đại diện cho nhóm mẫu đến từ vùng rừng mưa nhiệt đới. Trong hơn 10 năm nghiên cứu, TS. Nguyễn Thị Ánh Dương và cộng sự đã công bố rất nhiều loài mới cho khoa học cũng như cho Việt Nam để khám phá tiềm năng đa dạng sinh học của nhóm sinh vật nhỏ bé này.

Nguồn: Ban Ứng dụng và Triển khai công nghệ
Xử lý tin: Mai Lan

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".