Thí sinh đọc bài đọc và trả lời các câu hỏi dưới đây:

PHÁT HIỆN NGƯỜI ĐEO KHẨU TRANG TRONG THỜI GIAN THỰC

(1) Việc đeo khẩu trang nơi công cộng đã góp phần hạn chế được sự lây lan của dịch bệnh COVID-19 trên toàn cầu. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều người dân chủ quan, thờ ơ không đeo khẩu trang nơi công cộng, đây là một trong những nguyên nhân gây ra sự lây lan dịch bệnh. Từ thực trạng trên, nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Hàng hải đã thực hiện đề tài “Phát hiện người đeo khẩu trang trong thời gian thực” bằng mô hình mạng nơ-ron tích chập (CNN). Chương trình sẽ phát hiện người dân có đeo khẩu trang hay không và nhắc nhở những người không đeo khẩu trang bằng giọng nói.  Kết quả nghiên cứu cho thấy, mô hình CNN đạt độ chính xác tới 98,28% khi phát hiện người không đeo khẩu trang ngay cả trên điện thoại hoặc thực tế.

(2) Ngày 11/3/2020, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã ra tuyên bố gọi COVID-19 là "Đại dịch toàn cầu" . Để ngăn chặn tình trạng lây lan nhanh chóng của đại dịch, bên cạnh khuyến nghị mà WHO đưa ra về việc đeo khẩu trang ở nơi đông người, Chính phủ Việt Nam cũng đã yêu cầu người dân phải đeo khẩu trang tại các điểm công cộng để hạn chế sự lây lan của dịch bệnh. Khẩu trang giúp hạn chế việc hít thở trực tiếp các giọt không khí có chứa virus và các tác nhân gây bệnh khác hoặc khi tiếp xúc với người mang mầm bệnh; việc đeo khẩu trang cũng giúp ngăn ngừa virus xâm nhập trực tiếp qua đường hít thở khi người đó hắt hơi, ho hoặc nói chuyện.

(3) Hải Phòng là một trong những đô thị lớn của cả nước với mật độ dân số cao, lượng hàng hóa lưu thông ra vào thành phố lớn, là địa phương có nguy cơ lây lan virus SARS-CoV-2 cao. Nhận thấy số ca nhiễm trong cộng đồng ngày càng gia tăng, nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Hàng hải Việt Nam đã tiến hành khảo sát thực tế vào tháng 4/2021 tại 5 tuyến phố chính trên địa bàn thành phố Hải Phòng bao gồm: Lạch Tray, Lê Lợi, Quang Trung, Tô Hiệu và Tôn Đức Thắng (những tuyến phố có mật độ dân cư đông). Khảo sát cho thấy, người dân vẫn còn lơ là, chủ quan với việc phòng, chống dịch COVID-19. Đặc biệt tại các khu chợ (Con và Lương Văn Can) vẫn còn tình trạng có người không đeo khẩu trang, hoặc có đeo khẩu trang trong quá trình đến chợ, nhưng khi hỏi mua hàng, tiếp xúc với tiểu thương lại bỏ khẩu trang xuống để giao tiếp. Nhiều người đeo khẩu trang nhưng không đúng quy định, không có tác dụng phòng chống dịch bệnh, tiềm ẩn rất nhiều nguy cơ lây nhiễm. Để giám sát người dân thực hiện theo đúng chỉ đạo của Chính phủ là khá khó khăn và tốn kém vì thiếu nguồn nhân lực để thực hiện. Nhằm hỗ trợ, nâng cao công tác giám sát và nhắc nhở người dân, nhóm nghiên cứu Trường Đại học Hàng hải đã triển khai thực hiện đề tài “Phát hiện người đeo khẩu trang trong thời gian thực” nhằm góp phần nhắc nhở, quản lý người đeo khẩu trang, cùng chung tay nâng cao ý thức cộng đồng, đẩy lùi đại dịch COVID. 

(4) Với sự phát triển nhanh chóng của học sâu (một chi của ngành học máy), đặc biệt là mô hình CNN, thị giác máy tính đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây về nhận dạng và phát hiện đối tượng. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện người không đeo khẩu trang dựa trên mô hình CNN. Cụ thể, chương trình sẽ đưa ra cảnh báo trực tiếp nhắc nhở người không đeo khẩu trang nơi công cộng bằng giọng nói kết hợp gửi thông tin người vi phạm tới cơ quan giám sát.

(5) Nhóm nghiên cứu đã xây dựng cấu trúc chương trình gồm 3 bước sau:

- Bước 1:  thu thập dữ liệu chương trình bằng Python (ngôn ngữ lập trình bậc cao), sử dụng thư viện phần mềm mã nguồn mở OpenCV để phát hiện khuôn mặt người. Dữ liệu sau khi thu thập dưới dạng file ảnh (JPG) sẽ được lưu trữ ở hai file riêng biệt gồm: một file chứa 500 bức ảnh mô tả khuôn mặt đeo khẩu trang, file còn lại chứa 500 bức ảnh mô tả khuôn mặt không đeo khẩu trang. Các bức ảnh này sẽ đi qua tập Training set (chiếm 80% quá trình phân tích). Ở đây, nếu đầu vào (input) của bức ảnh là con người thì đầu ra (output) cũng sẽ là con người, ngược lại nếu input là bức ảnh con mèo thì output cũng sẽ trả kết quả con mèo. Mục đích của tập này nhằm phân biệt giữa con người và con vật. Sau đó, các bức ảnh một lần nữa qua tập Validation set (chiếm 20%) để kiểm thử độ chính xác của mô hình trong điều kiện ánh sáng, nhằm loại trừ trường hợp ánh sáng của bức ảnh làm ảnh hưởng tới chất lượng mô hình.

- Bước 2: sử dụng nguồn dữ liệu đã thu thập được ở bước 1 để phân tích dựa trên mô hình CNN. Ở giai đoạn này, xử lý tiền dữ liệu nhằm đưa tất cả các ảnh về cùng kích thước, sau đó các ảnh này sẽ được chuyển đổi để phục vụ cho quá trình xử lý ảnh ở bước sau. Dựa vào mô hình CNN, các nơ-ron tích chập được thiết kế đặc biệt để xử lý các phần tử quan trọng nhất trên bức ảnh nhằm đưa ra kết quả dữ liệu chính xác.

- Bước 3: phát hiện người đeo khẩu trang hay không. Bước này sẽ tiến hành phân tích so sánh dữ liệu được trích xuất từ camera (sau khi đã được xử lý dữ liệu đầu vào) với kết quả dữ liệu đã được phân tích để cảnh báo bằng giọng nói. Dựa vào kết quả thu được từ bước 2, dữ liệu sẽ hiển thị lên màn hình kết quả người dân có đeo khẩu trang hay không. Nếu người đó không đeo khẩu trang thì sẽ lập tức nhắc nhở thông qua lời nói trực tiếp. Việc nhắc nhở này sẽ được thực thi nhờ sự hỗ trợ của thư viện “pyttxs3 - thư viện hỗ trợ chuyển đổi văn bản thành giọng nói”.

(6) Có thể nói, việc xây dựng thành công chương trình phát hiện và nhắc nhở người không đeo khẩu trang có ý nghĩa quan trọng trong việc góp phần thực hiện nghiêm túc các biện pháp phòng chống dịch COVID-19, bởi khẩu trang chính là rào chắn đơn giản nhưng hiệu quả giúp ngăn các giọt bắn từ đường hô hấp của người tiếp xúc với người khác, từ đó hạn chế được sự lây lan dịch bệnh tới cộng  đồng, nhất là vào thời điểm hiện tại, khi dịch bệnh còn diễn biến rất phức tạp. Bên cạnh đó, dựa vào những kết quả thu được, có thể kết hợp chương trình này với các thiết bị phần cứng như Raspberry, Arduino… để xây dựng hệ thống giám sát và nhắc nhở người dân đeo khẩu trang ở những nơi đông người như: trung tâm thương mại, trường học, công viên

(Nguồn: “Phát hiện người đeo khẩu trang trong thời gian thực”, Trần Sinh Biên, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam, số 10, năm 2021)

Theo bài đọc, việc đeo khẩu trang nơi công cộng có tác dụng gì trong dịch bệnh COVID-19?

Thí sinh đọc bài đọc và trả lời các câu hỏi dưới đây:

PHÁT HIỆN NGƯỜI ĐEO KHẨU TRANG TRONG THỜI GIAN THỰC

(1) Việc đeo khẩu trang nơi công cộng đã góp phần hạn chế được sự lây lan của dịch bệnh COVID-19 trên toàn cầu. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều người dân chủ quan, thờ ơ không đeo khẩu trang nơi công cộng, đây là một trong những nguyên nhân gây ra sự lây lan dịch bệnh. Từ thực trạng trên, nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Hàng hải đã thực hiện đề tài “Phát hiện người đeo khẩu trang trong thời gian thực” bằng mô hình mạng nơ-ron tích chập (CNN). Chương trình sẽ phát hiện người dân có đeo khẩu trang hay không và nhắc nhở những người không đeo khẩu trang bằng giọng nói.  Kết quả nghiên cứu cho thấy, mô hình CNN đạt độ chính xác tới 98,28% khi phát hiện người không đeo khẩu trang ngay cả trên điện thoại hoặc thực tế.

(2) Ngày 11/3/2020, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã ra tuyên bố gọi COVID-19 là "Đại dịch toàn cầu" . Để ngăn chặn tình trạng lây lan nhanh chóng của đại dịch, bên cạnh khuyến nghị mà WHO đưa ra về việc đeo khẩu trang ở nơi đông người, Chính phủ Việt Nam cũng đã yêu cầu người dân phải đeo khẩu trang tại các điểm công cộng để hạn chế sự lây lan của dịch bệnh. Khẩu trang giúp hạn chế việc hít thở trực tiếp các giọt không khí có chứa virus và các tác nhân gây bệnh khác hoặc khi tiếp xúc với người mang mầm bệnh; việc đeo khẩu trang cũng giúp ngăn ngừa virus xâm nhập trực tiếp qua đường hít thở khi người đó hắt hơi, ho hoặc nói chuyện.

(3) Hải Phòng là một trong những đô thị lớn của cả nước với mật độ dân số cao, lượng hàng hóa lưu thông ra vào thành phố lớn, là địa phương có nguy cơ lây lan virus SARS-CoV-2 cao. Nhận thấy số ca nhiễm trong cộng đồng ngày càng gia tăng, nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Hàng hải Việt Nam đã tiến hành khảo sát thực tế vào tháng 4/2021 tại 5 tuyến phố chính trên địa bàn thành phố Hải Phòng bao gồm: Lạch Tray, Lê Lợi, Quang Trung, Tô Hiệu và Tôn Đức Thắng (những tuyến phố có mật độ dân cư đông). Khảo sát cho thấy, người dân vẫn còn lơ là, chủ quan với việc phòng, chống dịch COVID-19. Đặc biệt tại các khu chợ (Con và Lương Văn Can) vẫn còn tình trạng có người không đeo khẩu trang, hoặc có đeo khẩu trang trong quá trình đến chợ, nhưng khi hỏi mua hàng, tiếp xúc với tiểu thương lại bỏ khẩu trang xuống để giao tiếp. Nhiều người đeo khẩu trang nhưng không đúng quy định, không có tác dụng phòng chống dịch bệnh, tiềm ẩn rất nhiều nguy cơ lây nhiễm. Để giám sát người dân thực hiện theo đúng chỉ đạo của Chính phủ là khá khó khăn và tốn kém vì thiếu nguồn nhân lực để thực hiện. Nhằm hỗ trợ, nâng cao công tác giám sát và nhắc nhở người dân, nhóm nghiên cứu Trường Đại học Hàng hải đã triển khai thực hiện đề tài “Phát hiện người đeo khẩu trang trong thời gian thực” nhằm góp phần nhắc nhở, quản lý người đeo khẩu trang, cùng chung tay nâng cao ý thức cộng đồng, đẩy lùi đại dịch COVID. 

(4) Với sự phát triển nhanh chóng của học sâu (một chi của ngành học máy), đặc biệt là mô hình CNN, thị giác máy tính đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây về nhận dạng và phát hiện đối tượng. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện người không đeo khẩu trang dựa trên mô hình CNN. Cụ thể, chương trình sẽ đưa ra cảnh báo trực tiếp nhắc nhở người không đeo khẩu trang nơi công cộng bằng giọng nói kết hợp gửi thông tin người vi phạm tới cơ quan giám sát.

(5) Nhóm nghiên cứu đã xây dựng cấu trúc chương trình gồm 3 bước sau:

- Bước 1:  thu thập dữ liệu chương trình bằng Python (ngôn ngữ lập trình bậc cao), sử dụng thư viện phần mềm mã nguồn mở OpenCV để phát hiện khuôn mặt người. Dữ liệu sau khi thu thập dưới dạng file ảnh (JPG) sẽ được lưu trữ ở hai file riêng biệt gồm: một file chứa 500 bức ảnh mô tả khuôn mặt đeo khẩu trang, file còn lại chứa 500 bức ảnh mô tả khuôn mặt không đeo khẩu trang. Các bức ảnh này sẽ đi qua tập Training set (chiếm 80% quá trình phân tích). Ở đây, nếu đầu vào (input) của bức ảnh là con người thì đầu ra (output) cũng sẽ là con người, ngược lại nếu input là bức ảnh con mèo thì output cũng sẽ trả kết quả con mèo. Mục đích của tập này nhằm phân biệt giữa con người và con vật. Sau đó, các bức ảnh một lần nữa qua tập Validation set (chiếm 20%) để kiểm thử độ chính xác của mô hình trong điều kiện ánh sáng, nhằm loại trừ trường hợp ánh sáng của bức ảnh làm ảnh hưởng tới chất lượng mô hình.

- Bước 2: sử dụng nguồn dữ liệu đã thu thập được ở bước 1 để phân tích dựa trên mô hình CNN. Ở giai đoạn này, xử lý tiền dữ liệu nhằm đưa tất cả các ảnh về cùng kích thước, sau đó các ảnh này sẽ được chuyển đổi để phục vụ cho quá trình xử lý ảnh ở bước sau. Dựa vào mô hình CNN, các nơ-ron tích chập được thiết kế đặc biệt để xử lý các phần tử quan trọng nhất trên bức ảnh nhằm đưa ra kết quả dữ liệu chính xác.

- Bước 3: phát hiện người đeo khẩu trang hay không. Bước này sẽ tiến hành phân tích so sánh dữ liệu được trích xuất từ camera (sau khi đã được xử lý dữ liệu đầu vào) với kết quả dữ liệu đã được phân tích để cảnh báo bằng giọng nói. Dựa vào kết quả thu được từ bước 2, dữ liệu sẽ hiển thị lên màn hình kết quả người dân có đeo khẩu trang hay không. Nếu người đó không đeo khẩu trang thì sẽ lập tức nhắc nhở thông qua lời nói trực tiếp. Việc nhắc nhở này sẽ được thực thi nhờ sự hỗ trợ của thư viện “pyttxs3 - thư viện hỗ trợ chuyển đổi văn bản thành giọng nói”.

(6) Có thể nói, việc xây dựng thành công chương trình phát hiện và nhắc nhở người không đeo khẩu trang có ý nghĩa quan trọng trong việc góp phần thực hiện nghiêm túc các biện pháp phòng chống dịch COVID-19, bởi khẩu trang chính là rào chắn đơn giản nhưng hiệu quả giúp ngăn các giọt bắn từ đường hô hấp của người tiếp xúc với người khác, từ đó hạn chế được sự lây lan dịch bệnh tới cộng  đồng, nhất là vào thời điểm hiện tại, khi dịch bệnh còn diễn biến rất phức tạp. Bên cạnh đó, dựa vào những kết quả thu được, có thể kết hợp chương trình này với các thiết bị phần cứng như Raspberry, Arduino… để xây dựng hệ thống giám sát và nhắc nhở người dân đeo khẩu trang ở những nơi đông người như: trung tâm thương mại, trường học, công viên

(Nguồn: “Phát hiện người đeo khẩu trang trong thời gian thực”, Trần Sinh Biên, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam, số 10, năm 2021)

Đâu là nội dung chính của bài đọc trên?

1. Khi nghĩ đến Siberia, điều gì xuất hiện trong tâm trí bạn? Một vùng đất phủ tuyết trắng dày đặc với những rừng cây lá thông. Nếu bạn hỏi những tổ tiên từng săn bắn, hái lượm của chúng ta - người Neanderthals - họ sẽ kể cho bạn về một Siberia hoàn toàn khác, với những đồng cỏ xanh mướt trải dài tận chân trời. Vùng đồng cỏ này được gọi là "thảo nguyên ma-mút". Tuy nhiên, sự biến mất của những loài ăn cỏ khổng lồ như voi ma-mút khỏi vùng thảo nguyên này đã góp phần vào sự hình thành nên lãnh nguyên Bắc cực băng tuyết mà chúng ta thấy ngày nay.

2. Xuyên suốt Kỷ băng hà lớn nhất và gần đây nhất của Trái đất (kỳ Pleistocene), thảo nguyên ma-mút từng là hệ sinh thái rộng lớn nhất. Bạn có thể gọi nó là "Kỷ cỏ" cũng được! Khi ấy, thảo nguyên ma-mút là một vùng đồng bằng phủ cỏ xanh mướt, khô ráo, kéo dài từ vùng đảo Bắc cực đến Trung Quốc và từ Tây Ban Nha đến Canada. Hệ sinh thái đồng cổ được duy trì tốt này là nơi sinh sống của nhiều loài động vật như bò rừng, tuần lộc, voi ma-mút, sói, và hổ. Bạn có thể ví nó như phiên bản siêu lạnh của vùng thảo nguyên châu Phi.

3. Hệ sinh thái thảo nguyên ma-mút chỉ phụ thuộc một phần vào khí hậu. Các loài động vật ăn cỏ duy trì thảm thực vật bằng cách dẫm đạp lên những cây bụi và rêu - về cơ bản, có thể xem chúng như những chiếc máy xén cỏ của tự nhiên vậy. Chúng còn là những người làm vườn hiệu quả khi góp phần phát tán hạt giống và làm giàu cho đất bằng những đống phân giàu dưỡng chất. Chính vì vậy, kể cả khi trải qua thời kỳ lạnh giá nhất của kỷ Băng hà, hệ sinh thái này vẫn duy trì được một lượng khổng lồ các loài ăn cỏ cỡ lớn.

4. Ấy thế nhưng, sau 100.000 năm sống sót trước những thay đổi khốc liệt của khí hậu, thảo nguyên ma-mút và nhiều loài đặc trưng bỗng biến mất khỏi bề mặt Trái đất. Ngày nay, phía Bắc Siberia, Alaska và Yukon (Canada) là những nơi duy nhất có những đặc điểm gần với hệ sinh thái thảo nguyên này. Bởi những khu vực nói trên đã chống chịu lại được những biến đổi khí hậu đang diễn ra trên hành tinh của chúng ta, một số nhà nghiên cứu tin rằng thảo nguyên ma-mút hẳn cũng có thể tồn tại qua kỷ Pleistocene.

5. Giả thuyết hàng đầu hiện nay là khi khí hậu trở nên ấm hơn vào cuối kỳ Danet cuối cùng, tức xấp xỉ 14.500 năm trước, loài người đã tiến xa hơn về phía Bắc. Được trang bị những ngọn giáo sắc lẻm, họ sớm leo lên đỉnh của chuỗi thức ăn.

6. Những loài động vật ngây thơ không có khả năng phòng vệ trước loài săn mồi mới này. Không lâu sau, dân số loài ăn cỏ ở vùng thảo nguyên ma-mút nhanh đi, sụt giảm, nhiều loài thậm chí tuyệt chủng. Điều đó đã tạo nên hiệu ứng domino, mà đỉnh điểm là hình thành nên một hệ sinh thái hoàn toàn mới. Trước đây, nhớt, loài ăn cỏ khổng lồ thường xuyên dẫm đạp lên các loại thực vật bên dưới khi chúng chuyển. Khi không còn những con thú này nữa, cỏ ở thảo nguyên ma-mut cũng là khả năng cạnh tranh với những cây bụi mọc quanh năm, những đám rêu phat tu chậm, và những cây thông rụng lá của lãnh nguyên Bắc cực. Hàng triệu hecta đồng sinh trưởng mạnh với đất đai màu mỡ đã bị thay thế bằng thảm thực vật Sinh trường yếu, phát triển chậm. Những loài còn sót lại, như voi ma-mut và tê giác lông vận không thể thích ứng với thảm thực vật mới này và không thể sống sót qua những tri đông lạnh giá.

7. Số lượng động vật hiện nay ở Bắc cực thấp hơn ít nhất 100 lần so với trước đi, bởi hệ sinh thái mới chỉ có thể nuôi sống một số lượng sinh vật giới hạn. Hơn thế nữa hiện tượng băng tan ở Bắc cực vì biến đổi khí hậu đang đẩy một lượng lớn carbon và bầu khí quyển. Các nhà khoa học tin rằng khôi phục lại hệ sinh thái đồng cỏ ở Bé cực có thể đảo ngược xu hướng này.

8. Nhằm giải thích tầm quan trọng của việc khôi phục hệ sinh thái đồng cỏ, Giám đốc của Trạm khoa học Đông Bắc nước Nga, Sergei Zimov, đã thành lập Công viên Pleistocene ở phía Bắc Siberia. Ông dự định mang những vùng đồng cỏ trở lại bằng cách tái giới thiệu những loài ăn cỏ cỡ lớn vào các khu vực đã rào lại bên trong công viên theo một kế hoạch cụ thể.

9. Hiện tại, công viên đang trải rộng hơn 20 km vuông và là nhà của 8 loài ăn cỏ chính: tuần lộc, nai sừng tấm, bò rừng, ngựa Yukutian, bò Kalmykian, bò xạ hương, bò Tây Tạng, và cừu. Với việc dự án đảo ngược tuyệt chủng đối với voi ma-mút lông rậm đang được tiến hành, Zimov hi vọng một ngày nào đó sẽ đưa được chúng vào công viên. Hiện không có loài họ hàng gần nào, hay phần thi thể đóng băng nào còn sót lại của các loài động vật đã tuyệt chủng khác từng sống trong khu vực này. Chính vì vậy, những động vật như hổ răng kiếm đã vĩnh viễn không còn cơ hội quay lại nữa.

Theo đoạn 9, vì sao các loài động vật đã tuyệt chủng như hổ rang kiếm vĩnh viễn không thể quay trở lại?

1. Khi nghĩ đến Siberia, điều gì xuất hiện trong tâm trí bạn? Một vùng đất phủ tuyết trắng dày đặc với những rừng cây lá thông. Nếu bạn hỏi những tổ tiên từng săn bắn, hái lượm của chúng ta - người Neanderthals - họ sẽ kể cho bạn về một Siberia hoàn toàn khác, với những đồng cỏ xanh mướt trải dài tận chân trời. Vùng đồng cỏ này được gọi là "thảo nguyên ma-mút". Tuy nhiên, sự biến mất của những loài ăn cỏ khổng lồ như voi ma-mút khỏi vùng thảo nguyên này đã góp phần vào sự hình thành nên lãnh nguyên Bắc cực băng tuyết mà chúng ta thấy ngày nay.

2. Xuyên suốt Kỷ băng hà lớn nhất và gần đây nhất của Trái đất (kỳ Pleistocene), thảo nguyên ma-mút từng là hệ sinh thái rộng lớn nhất. Bạn có thể gọi nó là "Kỷ cỏ" cũng được! Khi ấy, thảo nguyên ma-mút là một vùng đồng bằng phủ cỏ xanh mướt, khô ráo, kéo dài từ vùng đảo Bắc cực đến Trung Quốc và từ Tây Ban Nha đến Canada. Hệ sinh thái đồng cổ được duy trì tốt này là nơi sinh sống của nhiều loài động vật như bò rừng, tuần lộc, voi ma-mút, sói, và hổ. Bạn có thể ví nó như phiên bản siêu lạnh của vùng thảo nguyên châu Phi.

3. Hệ sinh thái thảo nguyên ma-mút chỉ phụ thuộc một phần vào khí hậu. Các loài động vật ăn cỏ duy trì thảm thực vật bằng cách dẫm đạp lên những cây bụi và rêu - về cơ bản, có thể xem chúng như những chiếc máy xén cỏ của tự nhiên vậy. Chúng còn là những người làm vườn hiệu quả khi góp phần phát tán hạt giống và làm giàu cho đất bằng những đống phân giàu dưỡng chất. Chính vì vậy, kể cả khi trải qua thời kỳ lạnh giá nhất của kỷ Băng hà, hệ sinh thái này vẫn duy trì được một lượng khổng lồ các loài ăn cỏ cỡ lớn.

4. Ấy thế nhưng, sau 100.000 năm sống sót trước những thay đổi khốc liệt của khí hậu, thảo nguyên ma-mút và nhiều loài đặc trưng bỗng biến mất khỏi bề mặt Trái đất. Ngày nay, phía Bắc Siberia, Alaska và Yukon (Canada) là những nơi duy nhất có những đặc điểm gần với hệ sinh thái thảo nguyên này. Bởi những khu vực nói trên đã chống chịu lại được những biến đổi khí hậu đang diễn ra trên hành tinh của chúng ta, một số nhà nghiên cứu tin rằng thảo nguyên ma-mút hẳn cũng có thể tồn tại qua kỷ Pleistocene.

5. Giả thuyết hàng đầu hiện nay là khi khí hậu trở nên ấm hơn vào cuối kỳ Danet cuối cùng, tức xấp xỉ 14.500 năm trước, loài người đã tiến xa hơn về phía Bắc. Được trang bị những ngọn giáo sắc lẻm, họ sớm leo lên đỉnh của chuỗi thức ăn.

6. Những loài động vật ngây thơ không có khả năng phòng vệ trước loài săn mồi mới này. Không lâu sau, dân số loài ăn cỏ ở vùng thảo nguyên ma-mút nhanh đi, sụt giảm, nhiều loài thậm chí tuyệt chủng. Điều đó đã tạo nên hiệu ứng domino, mà đỉnh điểm là hình thành nên một hệ sinh thái hoàn toàn mới. Trước đây, nhớt, loài ăn cỏ khổng lồ thường xuyên dẫm đạp lên các loại thực vật bên dưới khi chúng chuyển. Khi không còn những con thú này nữa, cỏ ở thảo nguyên ma-mut cũng là khả năng cạnh tranh với những cây bụi mọc quanh năm, những đám rêu phat tu chậm, và những cây thông rụng lá của lãnh nguyên Bắc cực. Hàng triệu hecta đồng sinh trưởng mạnh với đất đai màu mỡ đã bị thay thế bằng thảm thực vật Sinh trường yếu, phát triển chậm. Những loài còn sót lại, như voi ma-mut và tê giác lông vận không thể thích ứng với thảm thực vật mới này và không thể sống sót qua những tri đông lạnh giá.

7. Số lượng động vật hiện nay ở Bắc cực thấp hơn ít nhất 100 lần so với trước đi, bởi hệ sinh thái mới chỉ có thể nuôi sống một số lượng sinh vật giới hạn. Hơn thế nữa hiện tượng băng tan ở Bắc cực vì biến đổi khí hậu đang đẩy một lượng lớn carbon và bầu khí quyển. Các nhà khoa học tin rằng khôi phục lại hệ sinh thái đồng cỏ ở Bé cực có thể đảo ngược xu hướng này.

8. Nhằm giải thích tầm quan trọng của việc khôi phục hệ sinh thái đồng cỏ, Giám đốc của Trạm khoa học Đông Bắc nước Nga, Sergei Zimov, đã thành lập Công viên Pleistocene ở phía Bắc Siberia. Ông dự định mang những vùng đồng cỏ trở lại bằng cách tái giới thiệu những loài ăn cỏ cỡ lớn vào các khu vực đã rào lại bên trong công viên theo một kế hoạch cụ thể.

9. Hiện tại, công viên đang trải rộng hơn 20 km vuông và là nhà của 8 loài ăn cỏ chính: tuần lộc, nai sừng tấm, bò rừng, ngựa Yukutian, bò Kalmykian, bò xạ hương, bò Tây Tạng, và cừu. Với việc dự án đảo ngược tuyệt chủng đối với voi ma-mút lông rậm đang được tiến hành, Zimov hi vọng một ngày nào đó sẽ đưa được chúng vào công viên. Hiện không có loài họ hàng gần nào, hay phần thi thể đóng băng nào còn sót lại của các loài động vật đã tuyệt chủng khác từng sống trong khu vực này. Chính vì vậy, những động vật như hổ răng kiếm đã vĩnh viễn không còn cơ hội quay lại nữa.

Công viên Pleistocene được thành lập nhằm mục đích?

1. Khi nghĩ đến Siberia, điều gì xuất hiện trong tâm trí bạn? Một vùng đất phủ tuyết trắng dày đặc với những rừng cây lá thông. Nếu bạn hỏi những tổ tiên từng săn bắn, hái lượm của chúng ta - người Neanderthals - họ sẽ kể cho bạn về một Siberia hoàn toàn khác, với những đồng cỏ xanh mướt trải dài tận chân trời. Vùng đồng cỏ này được gọi là "thảo nguyên ma-mút". Tuy nhiên, sự biến mất của những loài ăn cỏ khổng lồ như voi ma-mút khỏi vùng thảo nguyên này đã góp phần vào sự hình thành nên lãnh nguyên Bắc cực băng tuyết mà chúng ta thấy ngày nay.

2. Xuyên suốt Kỷ băng hà lớn nhất và gần đây nhất của Trái đất (kỳ Pleistocene), thảo nguyên ma-mút từng là hệ sinh thái rộng lớn nhất. Bạn có thể gọi nó là "Kỷ cỏ" cũng được! Khi ấy, thảo nguyên ma-mút là một vùng đồng bằng phủ cỏ xanh mướt, khô ráo, kéo dài từ vùng đảo Bắc cực đến Trung Quốc và từ Tây Ban Nha đến Canada. Hệ sinh thái đồng cổ được duy trì tốt này là nơi sinh sống của nhiều loài động vật như bò rừng, tuần lộc, voi ma-mút, sói, và hổ. Bạn có thể ví nó như phiên bản siêu lạnh của vùng thảo nguyên châu Phi.

3. Hệ sinh thái thảo nguyên ma-mút chỉ phụ thuộc một phần vào khí hậu. Các loài động vật ăn cỏ duy trì thảm thực vật bằng cách dẫm đạp lên những cây bụi và rêu - về cơ bản, có thể xem chúng như những chiếc máy xén cỏ của tự nhiên vậy. Chúng còn là những người làm vườn hiệu quả khi góp phần phát tán hạt giống và làm giàu cho đất bằng những đống phân giàu dưỡng chất. Chính vì vậy, kể cả khi trải qua thời kỳ lạnh giá nhất của kỷ Băng hà, hệ sinh thái này vẫn duy trì được một lượng khổng lồ các loài ăn cỏ cỡ lớn.

4. Ấy thế nhưng, sau 100.000 năm sống sót trước những thay đổi khốc liệt của khí hậu, thảo nguyên ma-mút và nhiều loài đặc trưng bỗng biến mất khỏi bề mặt Trái đất. Ngày nay, phía Bắc Siberia, Alaska và Yukon (Canada) là những nơi duy nhất có những đặc điểm gần với hệ sinh thái thảo nguyên này. Bởi những khu vực nói trên đã chống chịu lại được những biến đổi khí hậu đang diễn ra trên hành tinh của chúng ta, một số nhà nghiên cứu tin rằng thảo nguyên ma-mút hẳn cũng có thể tồn tại qua kỷ Pleistocene.

5. Giả thuyết hàng đầu hiện nay là khi khí hậu trở nên ấm hơn vào cuối kỳ Danet cuối cùng, tức xấp xỉ 14.500 năm trước, loài người đã tiến xa hơn về phía Bắc. Được trang bị những ngọn giáo sắc lẻm, họ sớm leo lên đỉnh của chuỗi thức ăn.

6. Những loài động vật ngây thơ không có khả năng phòng vệ trước loài săn mồi mới này. Không lâu sau, dân số loài ăn cỏ ở vùng thảo nguyên ma-mút nhanh đi, sụt giảm, nhiều loài thậm chí tuyệt chủng. Điều đó đã tạo nên hiệu ứng domino, mà đỉnh điểm là hình thành nên một hệ sinh thái hoàn toàn mới. Trước đây, nhớt, loài ăn cỏ khổng lồ thường xuyên dẫm đạp lên các loại thực vật bên dưới khi chúng chuyển. Khi không còn những con thú này nữa, cỏ ở thảo nguyên ma-mut cũng là khả năng cạnh tranh với những cây bụi mọc quanh năm, những đám rêu phat tu chậm, và những cây thông rụng lá của lãnh nguyên Bắc cực. Hàng triệu hecta đồng sinh trưởng mạnh với đất đai màu mỡ đã bị thay thế bằng thảm thực vật Sinh trường yếu, phát triển chậm. Những loài còn sót lại, như voi ma-mut và tê giác lông vận không thể thích ứng với thảm thực vật mới này và không thể sống sót qua những tri đông lạnh giá.

7. Số lượng động vật hiện nay ở Bắc cực thấp hơn ít nhất 100 lần so với trước đi, bởi hệ sinh thái mới chỉ có thể nuôi sống một số lượng sinh vật giới hạn. Hơn thế nữa hiện tượng băng tan ở Bắc cực vì biến đổi khí hậu đang đẩy một lượng lớn carbon và bầu khí quyển. Các nhà khoa học tin rằng khôi phục lại hệ sinh thái đồng cỏ ở Bé cực có thể đảo ngược xu hướng này.

8. Nhằm giải thích tầm quan trọng của việc khôi phục hệ sinh thái đồng cỏ, Giám đốc của Trạm khoa học Đông Bắc nước Nga, Sergei Zimov, đã thành lập Công viên Pleistocene ở phía Bắc Siberia. Ông dự định mang những vùng đồng cỏ trở lại bằng cách tái giới thiệu những loài ăn cỏ cỡ lớn vào các khu vực đã rào lại bên trong công viên theo một kế hoạch cụ thể.

9. Hiện tại, công viên đang trải rộng hơn 20 km vuông và là nhà của 8 loài ăn cỏ chính: tuần lộc, nai sừng tấm, bò rừng, ngựa Yukutian, bò Kalmykian, bò xạ hương, bò Tây Tạng, và cừu. Với việc dự án đảo ngược tuyệt chủng đối với voi ma-mút lông rậm đang được tiến hành, Zimov hi vọng một ngày nào đó sẽ đưa được chúng vào công viên. Hiện không có loài họ hàng gần nào, hay phần thi thể đóng băng nào còn sót lại của các loài động vật đã tuyệt chủng khác từng sống trong khu vực này. Chính vì vậy, những động vật như hổ răng kiếm đã vĩnh viễn không còn cơ hội quay lại nữa.

Theo đoạn 7, số lượng động vật hiện nay ở Bắc cực thấp hơn ít nhất 100 lần so với trước đây, vì lí do nào dưới đây?

1. Khi nghĩ đến Siberia, điều gì xuất hiện trong tâm trí bạn? Một vùng đất phủ tuyết trắng dày đặc với những rừng cây lá thông. Nếu bạn hỏi những tổ tiên từng săn bắn, hái lượm của chúng ta - người Neanderthals - họ sẽ kể cho bạn về một Siberia hoàn toàn khác, với những đồng cỏ xanh mướt trải dài tận chân trời. Vùng đồng cỏ này được gọi là "thảo nguyên ma-mút". Tuy nhiên, sự biến mất của những loài ăn cỏ khổng lồ như voi ma-mút khỏi vùng thảo nguyên này đã góp phần vào sự hình thành nên lãnh nguyên Bắc cực băng tuyết mà chúng ta thấy ngày nay.

2. Xuyên suốt Kỷ băng hà lớn nhất và gần đây nhất của Trái đất (kỳ Pleistocene), thảo nguyên ma-mút từng là hệ sinh thái rộng lớn nhất. Bạn có thể gọi nó là "Kỷ cỏ" cũng được! Khi ấy, thảo nguyên ma-mút là một vùng đồng bằng phủ cỏ xanh mướt, khô ráo, kéo dài từ vùng đảo Bắc cực đến Trung Quốc và từ Tây Ban Nha đến Canada. Hệ sinh thái đồng cổ được duy trì tốt này là nơi sinh sống của nhiều loài động vật như bò rừng, tuần lộc, voi ma-mút, sói, và hổ. Bạn có thể ví nó như phiên bản siêu lạnh của vùng thảo nguyên châu Phi.

3. Hệ sinh thái thảo nguyên ma-mút chỉ phụ thuộc một phần vào khí hậu. Các loài động vật ăn cỏ duy trì thảm thực vật bằng cách dẫm đạp lên những cây bụi và rêu - về cơ bản, có thể xem chúng như những chiếc máy xén cỏ của tự nhiên vậy. Chúng còn là những người làm vườn hiệu quả khi góp phần phát tán hạt giống và làm giàu cho đất bằng những đống phân giàu dưỡng chất. Chính vì vậy, kể cả khi trải qua thời kỳ lạnh giá nhất của kỷ Băng hà, hệ sinh thái này vẫn duy trì được một lượng khổng lồ các loài ăn cỏ cỡ lớn.

4. Ấy thế nhưng, sau 100.000 năm sống sót trước những thay đổi khốc liệt của khí hậu, thảo nguyên ma-mút và nhiều loài đặc trưng bỗng biến mất khỏi bề mặt Trái đất. Ngày nay, phía Bắc Siberia, Alaska và Yukon (Canada) là những nơi duy nhất có những đặc điểm gần với hệ sinh thái thảo nguyên này. Bởi những khu vực nói trên đã chống chịu lại được những biến đổi khí hậu đang diễn ra trên hành tinh của chúng ta, một số nhà nghiên cứu tin rằng thảo nguyên ma-mút hẳn cũng có thể tồn tại qua kỷ Pleistocene.

5. Giả thuyết hàng đầu hiện nay là khi khí hậu trở nên ấm hơn vào cuối kỳ Danet cuối cùng, tức xấp xỉ 14.500 năm trước, loài người đã tiến xa hơn về phía Bắc. Được trang bị những ngọn giáo sắc lẻm, họ sớm leo lên đỉnh của chuỗi thức ăn.

6. Những loài động vật ngây thơ không có khả năng phòng vệ trước loài săn mồi mới này. Không lâu sau, dân số loài ăn cỏ ở vùng thảo nguyên ma-mút nhanh đi, sụt giảm, nhiều loài thậm chí tuyệt chủng. Điều đó đã tạo nên hiệu ứng domino, mà đỉnh điểm là hình thành nên một hệ sinh thái hoàn toàn mới. Trước đây, nhớt, loài ăn cỏ khổng lồ thường xuyên dẫm đạp lên các loại thực vật bên dưới khi chúng chuyển. Khi không còn những con thú này nữa, cỏ ở thảo nguyên ma-mut cũng là khả năng cạnh tranh với những cây bụi mọc quanh năm, những đám rêu phat tu chậm, và những cây thông rụng lá của lãnh nguyên Bắc cực. Hàng triệu hecta đồng sinh trưởng mạnh với đất đai màu mỡ đã bị thay thế bằng thảm thực vật Sinh trường yếu, phát triển chậm. Những loài còn sót lại, như voi ma-mut và tê giác lông vận không thể thích ứng với thảm thực vật mới này và không thể sống sót qua những tri đông lạnh giá.

7. Số lượng động vật hiện nay ở Bắc cực thấp hơn ít nhất 100 lần so với trước đi, bởi hệ sinh thái mới chỉ có thể nuôi sống một số lượng sinh vật giới hạn. Hơn thế nữa hiện tượng băng tan ở Bắc cực vì biến đổi khí hậu đang đẩy một lượng lớn carbon và bầu khí quyển. Các nhà khoa học tin rằng khôi phục lại hệ sinh thái đồng cỏ ở Bé cực có thể đảo ngược xu hướng này.

8. Nhằm giải thích tầm quan trọng của việc khôi phục hệ sinh thái đồng cỏ, Giám đốc của Trạm khoa học Đông Bắc nước Nga, Sergei Zimov, đã thành lập Công viên Pleistocene ở phía Bắc Siberia. Ông dự định mang những vùng đồng cỏ trở lại bằng cách tái giới thiệu những loài ăn cỏ cỡ lớn vào các khu vực đã rào lại bên trong công viên theo một kế hoạch cụ thể.

9. Hiện tại, công viên đang trải rộng hơn 20 km vuông và là nhà của 8 loài ăn cỏ chính: tuần lộc, nai sừng tấm, bò rừng, ngựa Yukutian, bò Kalmykian, bò xạ hương, bò Tây Tạng, và cừu. Với việc dự án đảo ngược tuyệt chủng đối với voi ma-mút lông rậm đang được tiến hành, Zimov hi vọng một ngày nào đó sẽ đưa được chúng vào công viên. Hiện không có loài họ hàng gần nào, hay phần thi thể đóng băng nào còn sót lại của các loài động vật đã tuyệt chủng khác từng sống trong khu vực này. Chính vì vậy, những động vật như hổ răng kiếm đã vĩnh viễn không còn cơ hội quay lại nữa.

Cụm từ “hiệu ứng domino” trong đoạn 6 được tác giả sử dụng để miêu tả quá trình nào?

1. Khi nghĩ đến Siberia, điều gì xuất hiện trong tâm trí bạn? Một vùng đất phủ tuyết trắng dày đặc với những rừng cây lá thông. Nếu bạn hỏi những tổ tiên từng săn bắn, hái lượm của chúng ta - người Neanderthals - họ sẽ kể cho bạn về một Siberia hoàn toàn khác, với những đồng cỏ xanh mướt trải dài tận chân trời. Vùng đồng cỏ này được gọi là "thảo nguyên ma-mút". Tuy nhiên, sự biến mất của những loài ăn cỏ khổng lồ như voi ma-mút khỏi vùng thảo nguyên này đã góp phần vào sự hình thành nên lãnh nguyên Bắc cực băng tuyết mà chúng ta thấy ngày nay.

2. Xuyên suốt Kỷ băng hà lớn nhất và gần đây nhất của Trái đất (kỳ Pleistocene), thảo nguyên ma-mút từng là hệ sinh thái rộng lớn nhất. Bạn có thể gọi nó là "Kỷ cỏ" cũng được! Khi ấy, thảo nguyên ma-mút là một vùng đồng bằng phủ cỏ xanh mướt, khô ráo, kéo dài từ vùng đảo Bắc cực đến Trung Quốc và từ Tây Ban Nha đến Canada. Hệ sinh thái đồng cổ được duy trì tốt này là nơi sinh sống của nhiều loài động vật như bò rừng, tuần lộc, voi ma-mút, sói, và hổ. Bạn có thể ví nó như phiên bản siêu lạnh của vùng thảo nguyên châu Phi.

3. Hệ sinh thái thảo nguyên ma-mút chỉ phụ thuộc một phần vào khí hậu. Các loài động vật ăn cỏ duy trì thảm thực vật bằng cách dẫm đạp lên những cây bụi và rêu - về cơ bản, có thể xem chúng như những chiếc máy xén cỏ của tự nhiên vậy. Chúng còn là những người làm vườn hiệu quả khi góp phần phát tán hạt giống và làm giàu cho đất bằng những đống phân giàu dưỡng chất. Chính vì vậy, kể cả khi trải qua thời kỳ lạnh giá nhất của kỷ Băng hà, hệ sinh thái này vẫn duy trì được một lượng khổng lồ các loài ăn cỏ cỡ lớn.

4. Ấy thế nhưng, sau 100.000 năm sống sót trước những thay đổi khốc liệt của khí hậu, thảo nguyên ma-mút và nhiều loài đặc trưng bỗng biến mất khỏi bề mặt Trái đất. Ngày nay, phía Bắc Siberia, Alaska và Yukon (Canada) là những nơi duy nhất có những đặc điểm gần với hệ sinh thái thảo nguyên này. Bởi những khu vực nói trên đã chống chịu lại được những biến đổi khí hậu đang diễn ra trên hành tinh của chúng ta, một số nhà nghiên cứu tin rằng thảo nguyên ma-mút hẳn cũng có thể tồn tại qua kỷ Pleistocene.

5. Giả thuyết hàng đầu hiện nay là khi khí hậu trở nên ấm hơn vào cuối kỳ Danet cuối cùng, tức xấp xỉ 14.500 năm trước, loài người đã tiến xa hơn về phía Bắc. Được trang bị những ngọn giáo sắc lẻm, họ sớm leo lên đỉnh của chuỗi thức ăn.

6. Những loài động vật ngây thơ không có khả năng phòng vệ trước loài săn mồi mới này. Không lâu sau, dân số loài ăn cỏ ở vùng thảo nguyên ma-mút nhanh đi, sụt giảm, nhiều loài thậm chí tuyệt chủng. Điều đó đã tạo nên hiệu ứng domino, mà đỉnh điểm là hình thành nên một hệ sinh thái hoàn toàn mới. Trước đây, nhớt, loài ăn cỏ khổng lồ thường xuyên dẫm đạp lên các loại thực vật bên dưới khi chúng chuyển. Khi không còn những con thú này nữa, cỏ ở thảo nguyên ma-mut cũng là khả năng cạnh tranh với những cây bụi mọc quanh năm, những đám rêu phat tu chậm, và những cây thông rụng lá của lãnh nguyên Bắc cực. Hàng triệu hecta đồng sinh trưởng mạnh với đất đai màu mỡ đã bị thay thế bằng thảm thực vật Sinh trường yếu, phát triển chậm. Những loài còn sót lại, như voi ma-mut và tê giác lông vận không thể thích ứng với thảm thực vật mới này và không thể sống sót qua những tri đông lạnh giá.

7. Số lượng động vật hiện nay ở Bắc cực thấp hơn ít nhất 100 lần so với trước đi, bởi hệ sinh thái mới chỉ có thể nuôi sống một số lượng sinh vật giới hạn. Hơn thế nữa hiện tượng băng tan ở Bắc cực vì biến đổi khí hậu đang đẩy một lượng lớn carbon và bầu khí quyển. Các nhà khoa học tin rằng khôi phục lại hệ sinh thái đồng cỏ ở Bé cực có thể đảo ngược xu hướng này.

8. Nhằm giải thích tầm quan trọng của việc khôi phục hệ sinh thái đồng cỏ, Giám đốc của Trạm khoa học Đông Bắc nước Nga, Sergei Zimov, đã thành lập Công viên Pleistocene ở phía Bắc Siberia. Ông dự định mang những vùng đồng cỏ trở lại bằng cách tái giới thiệu những loài ăn cỏ cỡ lớn vào các khu vực đã rào lại bên trong công viên theo một kế hoạch cụ thể.

9. Hiện tại, công viên đang trải rộng hơn 20 km vuông và là nhà của 8 loài ăn cỏ chính: tuần lộc, nai sừng tấm, bò rừng, ngựa Yukutian, bò Kalmykian, bò xạ hương, bò Tây Tạng, và cừu. Với việc dự án đảo ngược tuyệt chủng đối với voi ma-mút lông rậm đang được tiến hành, Zimov hi vọng một ngày nào đó sẽ đưa được chúng vào công viên. Hiện không có loài họ hàng gần nào, hay phần thi thể đóng băng nào còn sót lại của các loài động vật đã tuyệt chủng khác từng sống trong khu vực này. Chính vì vậy, những động vật như hổ răng kiếm đã vĩnh viễn không còn cơ hội quay lại nữa.

Cụm từ “loài săn mồi mới này” trong đoạn 6 chỉ:

1. Khi nghĩ đến Siberia, điều gì xuất hiện trong tâm trí bạn? Một vùng đất phủ tuyết trắng dày đặc với những rừng cây lá thông. Nếu bạn hỏi những tổ tiên từng săn bắn, hái lượm của chúng ta - người Neanderthals - họ sẽ kể cho bạn về một Siberia hoàn toàn khác, với những đồng cỏ xanh mướt trải dài tận chân trời. Vùng đồng cỏ này được gọi là "thảo nguyên ma-mút". Tuy nhiên, sự biến mất của những loài ăn cỏ khổng lồ như voi ma-mút khỏi vùng thảo nguyên này đã góp phần vào sự hình thành nên lãnh nguyên Bắc cực băng tuyết mà chúng ta thấy ngày nay.

2. Xuyên suốt Kỷ băng hà lớn nhất và gần đây nhất của Trái đất (kỳ Pleistocene), thảo nguyên ma-mút từng là hệ sinh thái rộng lớn nhất. Bạn có thể gọi nó là "Kỷ cỏ" cũng được! Khi ấy, thảo nguyên ma-mút là một vùng đồng bằng phủ cỏ xanh mướt, khô ráo, kéo dài từ vùng đảo Bắc cực đến Trung Quốc và từ Tây Ban Nha đến Canada. Hệ sinh thái đồng cổ được duy trì tốt này là nơi sinh sống của nhiều loài động vật như bò rừng, tuần lộc, voi ma-mút, sói, và hổ. Bạn có thể ví nó như phiên bản siêu lạnh của vùng thảo nguyên châu Phi.

3. Hệ sinh thái thảo nguyên ma-mút chỉ phụ thuộc một phần vào khí hậu. Các loài động vật ăn cỏ duy trì thảm thực vật bằng cách dẫm đạp lên những cây bụi và rêu - về cơ bản, có thể xem chúng như những chiếc máy xén cỏ của tự nhiên vậy. Chúng còn là những người làm vườn hiệu quả khi góp phần phát tán hạt giống và làm giàu cho đất bằng những đống phân giàu dưỡng chất. Chính vì vậy, kể cả khi trải qua thời kỳ lạnh giá nhất của kỷ Băng hà, hệ sinh thái này vẫn duy trì được một lượng khổng lồ các loài ăn cỏ cỡ lớn.

4. Ấy thế nhưng, sau 100.000 năm sống sót trước những thay đổi khốc liệt của khí hậu, thảo nguyên ma-mút và nhiều loài đặc trưng bỗng biến mất khỏi bề mặt Trái đất. Ngày nay, phía Bắc Siberia, Alaska và Yukon (Canada) là những nơi duy nhất có những đặc điểm gần với hệ sinh thái thảo nguyên này. Bởi những khu vực nói trên đã chống chịu lại được những biến đổi khí hậu đang diễn ra trên hành tinh của chúng ta, một số nhà nghiên cứu tin rằng thảo nguyên ma-mút hẳn cũng có thể tồn tại qua kỷ Pleistocene.

5. Giả thuyết hàng đầu hiện nay là khi khí hậu trở nên ấm hơn vào cuối kỳ Danet cuối cùng, tức xấp xỉ 14.500 năm trước, loài người đã tiến xa hơn về phía Bắc. Được trang bị những ngọn giáo sắc lẻm, họ sớm leo lên đỉnh của chuỗi thức ăn.

6. Những loài động vật ngây thơ không có khả năng phòng vệ trước loài săn mồi mới này. Không lâu sau, dân số loài ăn cỏ ở vùng thảo nguyên ma-mút nhanh đi, sụt giảm, nhiều loài thậm chí tuyệt chủng. Điều đó đã tạo nên hiệu ứng domino, mà đỉnh điểm là hình thành nên một hệ sinh thái hoàn toàn mới. Trước đây, nhớt, loài ăn cỏ khổng lồ thường xuyên dẫm đạp lên các loại thực vật bên dưới khi chúng chuyển. Khi không còn những con thú này nữa, cỏ ở thảo nguyên ma-mut cũng là khả năng cạnh tranh với những cây bụi mọc quanh năm, những đám rêu phat tu chậm, và những cây thông rụng lá của lãnh nguyên Bắc cực. Hàng triệu hecta đồng sinh trưởng mạnh với đất đai màu mỡ đã bị thay thế bằng thảm thực vật Sinh trường yếu, phát triển chậm. Những loài còn sót lại, như voi ma-mut và tê giác lông vận không thể thích ứng với thảm thực vật mới này và không thể sống sót qua những tri đông lạnh giá.

7. Số lượng động vật hiện nay ở Bắc cực thấp hơn ít nhất 100 lần so với trước đi, bởi hệ sinh thái mới chỉ có thể nuôi sống một số lượng sinh vật giới hạn. Hơn thế nữa hiện tượng băng tan ở Bắc cực vì biến đổi khí hậu đang đẩy một lượng lớn carbon và bầu khí quyển. Các nhà khoa học tin rằng khôi phục lại hệ sinh thái đồng cỏ ở Bé cực có thể đảo ngược xu hướng này.

8. Nhằm giải thích tầm quan trọng của việc khôi phục hệ sinh thái đồng cỏ, Giám đốc của Trạm khoa học Đông Bắc nước Nga, Sergei Zimov, đã thành lập Công viên Pleistocene ở phía Bắc Siberia. Ông dự định mang những vùng đồng cỏ trở lại bằng cách tái giới thiệu những loài ăn cỏ cỡ lớn vào các khu vực đã rào lại bên trong công viên theo một kế hoạch cụ thể.

9. Hiện tại, công viên đang trải rộng hơn 20 km vuông và là nhà của 8 loài ăn cỏ chính: tuần lộc, nai sừng tấm, bò rừng, ngựa Yukutian, bò Kalmykian, bò xạ hương, bò Tây Tạng, và cừu. Với việc dự án đảo ngược tuyệt chủng đối với voi ma-mút lông rậm đang được tiến hành, Zimov hi vọng một ngày nào đó sẽ đưa được chúng vào công viên. Hiện không có loài họ hàng gần nào, hay phần thi thể đóng băng nào còn sót lại của các loài động vật đã tuyệt chủng khác từng sống trong khu vực này. Chính vì vậy, những động vật như hổ răng kiếm đã vĩnh viễn không còn cơ hội quay lại nữa.

Từ in đậm “chúng” trong đoạn 3 thay thế cho:

1. Khi nghĩ đến Siberia, điều gì xuất hiện trong tâm trí bạn? Một vùng đất phủ tuyết trắng dày đặc với những rừng cây lá thông. Nếu bạn hỏi những tổ tiên từng săn bắn, hái lượm của chúng ta - người Neanderthals - họ sẽ kể cho bạn về một Siberia hoàn toàn khác, với những đồng cỏ xanh mướt trải dài tận chân trời. Vùng đồng cỏ này được gọi là "thảo nguyên ma-mút". Tuy nhiên, sự biến mất của những loài ăn cỏ khổng lồ như voi ma-mút khỏi vùng thảo nguyên này đã góp phần vào sự hình thành nên lãnh nguyên Bắc cực băng tuyết mà chúng ta thấy ngày nay.

2. Xuyên suốt Kỷ băng hà lớn nhất và gần đây nhất của Trái đất (kỳ Pleistocene), thảo nguyên ma-mút từng là hệ sinh thái rộng lớn nhất. Bạn có thể gọi nó là "Kỷ cỏ" cũng được! Khi ấy, thảo nguyên ma-mút là một vùng đồng bằng phủ cỏ xanh mướt, khô ráo, kéo dài từ vùng đảo Bắc cực đến Trung Quốc và từ Tây Ban Nha đến Canada. Hệ sinh thái đồng cổ được duy trì tốt này là nơi sinh sống của nhiều loài động vật như bò rừng, tuần lộc, voi ma-mút, sói, và hổ. Bạn có thể ví nó như phiên bản siêu lạnh của vùng thảo nguyên châu Phi.

3. Hệ sinh thái thảo nguyên ma-mút chỉ phụ thuộc một phần vào khí hậu. Các loài động vật ăn cỏ duy trì thảm thực vật bằng cách dẫm đạp lên những cây bụi và rêu - về cơ bản, có thể xem chúng như những chiếc máy xén cỏ của tự nhiên vậy. Chúng còn là những người làm vườn hiệu quả khi góp phần phát tán hạt giống và làm giàu cho đất bằng những đống phân giàu dưỡng chất. Chính vì vậy, kể cả khi trải qua thời kỳ lạnh giá nhất của kỷ Băng hà, hệ sinh thái này vẫn duy trì được một lượng khổng lồ các loài ăn cỏ cỡ lớn.

4. Ấy thế nhưng, sau 100.000 năm sống sót trước những thay đổi khốc liệt của khí hậu, thảo nguyên ma-mút và nhiều loài đặc trưng bỗng biến mất khỏi bề mặt Trái đất. Ngày nay, phía Bắc Siberia, Alaska và Yukon (Canada) là những nơi duy nhất có những đặc điểm gần với hệ sinh thái thảo nguyên này. Bởi những khu vực nói trên đã chống chịu lại được những biến đổi khí hậu đang diễn ra trên hành tinh của chúng ta, một số nhà nghiên cứu tin rằng thảo nguyên ma-mút hẳn cũng có thể tồn tại qua kỷ Pleistocene.

5. Giả thuyết hàng đầu hiện nay là khi khí hậu trở nên ấm hơn vào cuối kỳ Danet cuối cùng, tức xấp xỉ 14.500 năm trước, loài người đã tiến xa hơn về phía Bắc. Được trang bị những ngọn giáo sắc lẻm, họ sớm leo lên đỉnh của chuỗi thức ăn.

6. Những loài động vật ngây thơ không có khả năng phòng vệ trước loài săn mồi mới này. Không lâu sau, dân số loài ăn cỏ ở vùng thảo nguyên ma-mút nhanh đi, sụt giảm, nhiều loài thậm chí tuyệt chủng. Điều đó đã tạo nên hiệu ứng domino, mà đỉnh điểm là hình thành nên một hệ sinh thái hoàn toàn mới. Trước đây, nhớt, loài ăn cỏ khổng lồ thường xuyên dẫm đạp lên các loại thực vật bên dưới khi chúng chuyển. Khi không còn những con thú này nữa, cỏ ở thảo nguyên ma-mut cũng là khả năng cạnh tranh với những cây bụi mọc quanh năm, những đám rêu phat tu chậm, và những cây thông rụng lá của lãnh nguyên Bắc cực. Hàng triệu hecta đồng sinh trưởng mạnh với đất đai màu mỡ đã bị thay thế bằng thảm thực vật Sinh trường yếu, phát triển chậm. Những loài còn sót lại, như voi ma-mut và tê giác lông vận không thể thích ứng với thảm thực vật mới này và không thể sống sót qua những tri đông lạnh giá.

7. Số lượng động vật hiện nay ở Bắc cực thấp hơn ít nhất 100 lần so với trước đi, bởi hệ sinh thái mới chỉ có thể nuôi sống một số lượng sinh vật giới hạn. Hơn thế nữa hiện tượng băng tan ở Bắc cực vì biến đổi khí hậu đang đẩy một lượng lớn carbon và bầu khí quyển. Các nhà khoa học tin rằng khôi phục lại hệ sinh thái đồng cỏ ở Bé cực có thể đảo ngược xu hướng này.

8. Nhằm giải thích tầm quan trọng của việc khôi phục hệ sinh thái đồng cỏ, Giám đốc của Trạm khoa học Đông Bắc nước Nga, Sergei Zimov, đã thành lập Công viên Pleistocene ở phía Bắc Siberia. Ông dự định mang những vùng đồng cỏ trở lại bằng cách tái giới thiệu những loài ăn cỏ cỡ lớn vào các khu vực đã rào lại bên trong công viên theo một kế hoạch cụ thể.

9. Hiện tại, công viên đang trải rộng hơn 20 km vuông và là nhà của 8 loài ăn cỏ chính: tuần lộc, nai sừng tấm, bò rừng, ngựa Yukutian, bò Kalmykian, bò xạ hương, bò Tây Tạng, và cừu. Với việc dự án đảo ngược tuyệt chủng đối với voi ma-mút lông rậm đang được tiến hành, Zimov hi vọng một ngày nào đó sẽ đưa được chúng vào công viên. Hiện không có loài họ hàng gần nào, hay phần thi thể đóng băng nào còn sót lại của các loài động vật đã tuyệt chủng khác từng sống trong khu vực này. Chính vì vậy, những động vật như hổ răng kiếm đã vĩnh viễn không còn cơ hội quay lại nữa.

Theo đoạn 1, mô tả nào dưới đây KHÔNG đúng về vùng Siberia thời điểm hiện tại?

1. Khi nghĩ đến Siberia, điều gì xuất hiện trong tâm trí bạn? Một vùng đất phủ tuyết trắng dày đặc với những rừng cây lá thông. Nếu bạn hỏi những tổ tiên từng săn bắn, hái lượm của chúng ta - người Neanderthals - họ sẽ kể cho bạn về một Siberia hoàn toàn khác, với những đồng cỏ xanh mướt trải dài tận chân trời. Vùng đồng cỏ này được gọi là "thảo nguyên ma-mút". Tuy nhiên, sự biến mất của những loài ăn cỏ khổng lồ như voi ma-mút khỏi vùng thảo nguyên này đã góp phần vào sự hình thành nên lãnh nguyên Bắc cực băng tuyết mà chúng ta thấy ngày nay.

2. Xuyên suốt Kỷ băng hà lớn nhất và gần đây nhất của Trái đất (kỳ Pleistocene), thảo nguyên ma-mút từng là hệ sinh thái rộng lớn nhất. Bạn có thể gọi nó là "Kỷ cỏ" cũng được! Khi ấy, thảo nguyên ma-mút là một vùng đồng bằng phủ cỏ xanh mướt, khô ráo, kéo dài từ vùng đảo Bắc cực đến Trung Quốc và từ Tây Ban Nha đến Canada. Hệ sinh thái đồng cổ được duy trì tốt này là nơi sinh sống của nhiều loài động vật như bò rừng, tuần lộc, voi ma-mút, sói, và hổ. Bạn có thể ví nó như phiên bản siêu lạnh của vùng thảo nguyên châu Phi.

3. Hệ sinh thái thảo nguyên ma-mút chỉ phụ thuộc một phần vào khí hậu. Các loài động vật ăn cỏ duy trì thảm thực vật bằng cách dẫm đạp lên những cây bụi và rêu - về cơ bản, có thể xem chúng như những chiếc máy xén cỏ của tự nhiên vậy. Chúng còn là những người làm vườn hiệu quả khi góp phần phát tán hạt giống và làm giàu cho đất bằng những đống phân giàu dưỡng chất. Chính vì vậy, kể cả khi trải qua thời kỳ lạnh giá nhất của kỷ Băng hà, hệ sinh thái này vẫn duy trì được một lượng khổng lồ các loài ăn cỏ cỡ lớn.

4. Ấy thế nhưng, sau 100.000 năm sống sót trước những thay đổi khốc liệt của khí hậu, thảo nguyên ma-mút và nhiều loài đặc trưng bỗng biến mất khỏi bề mặt Trái đất. Ngày nay, phía Bắc Siberia, Alaska và Yukon (Canada) là những nơi duy nhất có những đặc điểm gần với hệ sinh thái thảo nguyên này. Bởi những khu vực nói trên đã chống chịu lại được những biến đổi khí hậu đang diễn ra trên hành tinh của chúng ta, một số nhà nghiên cứu tin rằng thảo nguyên ma-mút hẳn cũng có thể tồn tại qua kỷ Pleistocene.

5. Giả thuyết hàng đầu hiện nay là khi khí hậu trở nên ấm hơn vào cuối kỳ Danet cuối cùng, tức xấp xỉ 14.500 năm trước, loài người đã tiến xa hơn về phía Bắc. Được trang bị những ngọn giáo sắc lẻm, họ sớm leo lên đỉnh của chuỗi thức ăn.

6. Những loài động vật ngây thơ không có khả năng phòng vệ trước loài săn mồi mới này. Không lâu sau, dân số loài ăn cỏ ở vùng thảo nguyên ma-mút nhanh đi, sụt giảm, nhiều loài thậm chí tuyệt chủng. Điều đó đã tạo nên hiệu ứng domino, mà đỉnh điểm là hình thành nên một hệ sinh thái hoàn toàn mới. Trước đây, nhớt, loài ăn cỏ khổng lồ thường xuyên dẫm đạp lên các loại thực vật bên dưới khi chúng chuyển. Khi không còn những con thú này nữa, cỏ ở thảo nguyên ma-mut cũng là khả năng cạnh tranh với những cây bụi mọc quanh năm, những đám rêu phat tu chậm, và những cây thông rụng lá của lãnh nguyên Bắc cực. Hàng triệu hecta đồng sinh trưởng mạnh với đất đai màu mỡ đã bị thay thế bằng thảm thực vật Sinh trường yếu, phát triển chậm. Những loài còn sót lại, như voi ma-mut và tê giác lông vận không thể thích ứng với thảm thực vật mới này và không thể sống sót qua những tri đông lạnh giá.

7. Số lượng động vật hiện nay ở Bắc cực thấp hơn ít nhất 100 lần so với trước đi, bởi hệ sinh thái mới chỉ có thể nuôi sống một số lượng sinh vật giới hạn. Hơn thế nữa hiện tượng băng tan ở Bắc cực vì biến đổi khí hậu đang đẩy một lượng lớn carbon và bầu khí quyển. Các nhà khoa học tin rằng khôi phục lại hệ sinh thái đồng cỏ ở Bé cực có thể đảo ngược xu hướng này.

8. Nhằm giải thích tầm quan trọng của việc khôi phục hệ sinh thái đồng cỏ, Giám đốc của Trạm khoa học Đông Bắc nước Nga, Sergei Zimov, đã thành lập Công viên Pleistocene ở phía Bắc Siberia. Ông dự định mang những vùng đồng cỏ trở lại bằng cách tái giới thiệu những loài ăn cỏ cỡ lớn vào các khu vực đã rào lại bên trong công viên theo một kế hoạch cụ thể.

9. Hiện tại, công viên đang trải rộng hơn 20 km vuông và là nhà của 8 loài ăn cỏ chính: tuần lộc, nai sừng tấm, bò rừng, ngựa Yukutian, bò Kalmykian, bò xạ hương, bò Tây Tạng, và cừu. Với việc dự án đảo ngược tuyệt chủng đối với voi ma-mút lông rậm đang được tiến hành, Zimov hi vọng một ngày nào đó sẽ đưa được chúng vào công viên. Hiện không có loài họ hàng gần nào, hay phần thi thể đóng băng nào còn sót lại của các loài động vật đã tuyệt chủng khác từng sống trong khu vực này. Chính vì vậy, những động vật như hổ răng kiếm đã vĩnh viễn không còn cơ hội quay lại nữa.

Ý nào sau đây thể hiện rõ nhất nội dung chính của bài đọc trên?

Không phải Amazon, Trái đất còn có một lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương nhưng ít người biết đến

1. Sống trên bề mặt đất, con người chúng ta thường nghĩ rằng rừng mưa nhiệt đới là những lá phổi xanh của hành tinh. Trong hàng trăm triệu năm, rừng nhiệt đới đã liên tục hấp thụ một lượng lớn khí carbon dioxide (CO₂) từ bầu khí quyển và tạo ra oxy để hỗ trợ sự sống cho các loài động vật.

Tuy nhiên, công bằng mà nói, hóa ra Trái đất còn đang thở bằng những lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương, một hệ sinh thái mà ít người trong số chúng ta biết đến: Đó là những cánh đồng cỏ biển.

2. Cỏ biển không phải rong biển, cũng không phải tảo hay san hô. Chúng là thực vật và từng sống trên cạn. Cỏ biển thuộc nhóm thực vật một lá mầm. Chúng có rễ, có lá, có hoa và thậm chí hoa vẫn thụ phấn được khi ở dưới nước.

Loài thực vật này từng có tổ tiên chung với cỏ trên mặt đất, nhưng khoảng 100 triệu năm trước, những cây cỏ biển lại tìm đường lặn xuống và mọc dưới đáy đại dương. Ở đây, chúng vẫn giữ truyền thống quang hợp, trao đổi CO₂và oxy như bình thường.

3. Mỗi một mét vuông cỏ biển có thể tạo ra 10 lít khí oxy mỗi ngày thông qua quang hợp. Và chúng cũng hấp thụ carbon nhanh gấp 35 lần so với rừng mưa nhiệt đới. Hệ sinh thái cỏ biển nằm trong số những bể chứa carbon lớn nhất hành tinh. Dù chỉ chiếm 0,1% diện tích đáy biển, loài sinh vật này lại đang lưu trữ 11% carbon có trong lòng đại dương.

Đến các nhà khoa học cũng phải bất ngờ trước năng suất hấp thụ carbon của cỏ biển

4. Thế nhưng, điều gì đã giúp cỏ biển đánh bại rừng nhiệt đới trong nhiệm vụ thanh lọc CO₂cho Trái đất? Hoá ra ẩn dưới những cánh đồng cỏ biển vẫn còn có một anh hùng ẩn giấu. Thiếu vắng sự hiện diện của loài sinh vật này, cỏ biển sẽ héo úa và mất đi gần như toàn bộ khả năng thu giữ carbon của chúng.

Trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã phát hiện trong rễ của loài cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) có một loại vi khuẩn tên là Celerinatantimonas neptuna. Vi khuẩn này đã biến nitơ thành một chất dinh dưỡng mà cỏ biển biển cần để quang hợp.

Quá trình đó được gọi là cố định nitơ hay cố định đạm. Vi khuẩn C. neptuna dường như đã đi theo cỏ biển trong quá trình chúng di cư từ mặt đất trở lại đại dương khoảng 100 triệu năm về trước. Và tình bạn mật thiết giữa hai loài sinh vật này hóa ra đã giúp Trái đất trở nên xanh hơn bao giờ hết.

5. Trong chuyến di cư về lòng biển

Chúng ta biết tất cả các loài thực vật trên cạn thực ra đã tiến hóa từ một nhóm tảo lục cách đây khoảng 450 triệu năm. Khi còn là tảo dưới biển, chúng không có rễ, không có hoa và lấy chất dinh dưỡng thông qua quá trình thẩm thấu nước chứ không phải từ rễ đâm sâu vào đáy biển.

Lên khỏi bề mặt nước, các loài thực vật mới bắt đầu trang bị cho mình những bộ máy hấp thụ và trao đổi chất sinh sản đặc thù như rễ, thân, lá, hoa và hạt. Giống như tảo, thực vật cũng quang hợp nhưng chúng không sử dụng sắc tố phycobilin mà chỉ sử dụng diệp lục và carotenoid.

6. Thực vật trên mặt đất rõ ràng là một hình thức tiến hóa hơn nhiều so với tảo dưới biển. Tảo có thể ở dạng đơn bào, dạng sợi và sống một đời sống trôi nổi trong lòng đại dương, nhưng thực vật thì không, chúng chắc chắn phải ở dạng đa bào, có cơ thể phức tạp và rễ bám cố định vào mặt đất.

Nhưng vào khoảng 70-100 triệu năm trước, có một nhóm thực vật đang sống quanh các đầm lầy ngập mặn, bỗng nhiên lại muốn từ bỏ bầu không khí và di cư ngược trở lại lòng đại dương. Chúng chiếm lĩnh các khu vực nước nông để tiếp tục hứng lấy ánh sáng mặt trời và quang hợp.

7. Dần dần, loài thực vật này đã lần mò được tới tận độ sâu 60 mét, sinh sôi nảy nở và phát triển thành hơn 60 loài thuộc 5 phân họ khác nhau. Chúng phủ kín những khu vực biển rộng lớn, có thể lên tới 4.500km vuông, tạo thành các cánh đồng dưới thềm của tất cả các lục địa ngoại trừ Nam Cực.

Tới đây, không cần phải nhắc lại có lẽ bạn cũng biết chúng ta đang nói về cỏ biển và chuyến di cư đáng ngưỡng mộ của chúng. Nhưng điều chúng ta chưa nói đến là sự thành công trong việc xâm lấn lại đại dương của cỏ biển còn có công của một loài cộng sinh với chúng, vi khuẩn cố định đạm.

8. Cỏ biển cần đạm, nhưng chúng lấy đạm từ đâu?

Đạm hay các chất chứa nitơ là một thành phần thiết yếu cho mọi quá trình sống, của cả động vật cũng như thực vật. Trong cơ thể con người chúng ta, nitơ là các khối xây dựng lên DNA, protein và từng amino axit, nucleotide.

Trong thực vật, nitơ là thành phần không thể thiếu để tạo nên diệp lục, hợp chất đang giúp chúng quang hợp, hút lấy CO₂, cô lập carbon và nhả ra oxy. Thiếu nitơ hay thiếu đạm, các loài thực vật sẽ trở nên còi cọc, không thể trổ lá. Thiếu diệp lục khiến lá cây trở nên vàng úa và quá trình quang hợp sẽ bị ảnh hưởng.

Điều này lẽ ra đã phải xảy đến với cỏ biển trong quá trình chúng đi từ mặt đất xuống đáy đại dương. Đó là bởi khác với tảo có thể lấy nitơ từ nước và tự chuyển đổi ni tơ thành ammonia hay nitrate để sử dụng, cỏ biển là hậu duệ của thực vật nên chúng bắt buộc phải lấy nitơ từ đất, thông qua quá trình cố định đạm mà vi khuẩn thực hiện.

9. Ngay cả bầu khí quyển chứa đầy nitơ, nhưng thực vật cũng không thể hút khí đó để sống. Chúng cần các vi khuẩn chuyển đổi nitơ thành các dạng hợp chất mà rễ hút như ammonia hay nitrate để cây sử dụng được. Quá trình chuyển đổi này được gọi là cố định đạm. Nhưng tin buồn là ở dưới đáy biển lại không chứa nhiều các vi khuẩn cố định đạm hiệu quả như trên mặt đất.

Điều này cho thấy phải có một cái gì đó khác đã chuyển đổi và cung cấp nitơ cho cỏ biển phát triển. Wiebke Mohr, một nhà sinh vật học đại dương đến từ Viện Max Planck ở Bremen, Đức đã rất tò mò với câu hỏi này.

10. Trong một nghiên cứu của mình, ông và các đồng nghiệp đã thu thập cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) ở vùng Địa Trung Hải và các lớp trầm tích xung quanh nó. Sau khi mang chúng về phòng thí nghiệm, họ sẽ nhuộm các mẫu vật với các chất nhuộm màu khác nhau, làm nổi bật từng loài vi khuẩn có mặt.

Kết quả cho thấy sự hiện diện của một chủng vi khuẩn hoàn toàn mới trong rễ của cỏ biển. Mohr và các đồng nghiệp của mình đã đặt tên cho vi khuẩn này là Celerinatantimonas neptuna và họ để ý C. neptuna thường xuất hiện rất nhiều trong rễ cỏ biển vào mùa hè, khoảng thời gian mà nitơ khan hiếm nhất. Có vẻ như đây chính là những vi khuẩn giúp cỏ biển cố định nitơ.

"Trước đây các nhà khoa học khác cho rằng cái gọi là nitơ cố định mà cỏ biển sử dụng đến từ các vi khuẩn sống xung quanh gốc rễ của chúng dưới đáy biển. Nhưng bây giờ, chúng tôi đã chứng minh được đây là một mối quan hệ gắn bó chặt chẽ hơn nhiều: 

Vi khuẩn cố định đạm sống ngay bên trong rễ của cỏ biển chứ không phải phía bên ngoài và ở trong đất. Đây là lần đầu tiên một sự cộng sinh mật thiết như vậy được chứng minh ở cỏ biển", Mohr nói.

11. Hai người bạn song hành

Ở trên cạn, chúng ta có các loài cây họ đậu cũng nuôi vi khuẩn cố định đạm ngay bên trong rễ của mình, nơi chúng tạo thành các nốt sần. Nhưng kiểu quan hệ cộng sinh này chưa từng được quan sát thấy ở bất kỳ loài thực vật biển nào.

Bây giờ, Mohr và các đồng nghiệp của ông đã chứng minh được cỏ biển ở vùng Địa Trung Hải cũng mang một loại vi khuẩn cố định đạm là C. neptuna trong rễ của chúng. Nhưng vì họ hàng của loài vi khuẩn này xuất hiện ở mọi nơi trên thế giới, Mohr cho rằng các mối quan hệ cộng sinh tương tự cũng có thể xảy ra với các loài cỏ biển khác, ở những vùng biển khác.

Vi khuẩn C. neptuna được lợi rất lớn từ quá trình cộng sinh với cỏ biển. Chúng cần năng lượng để hoạt động, bởi quá trình biến đổi nitơ thành amonia hay nitrit rất tốn năng lượng. Cỏ biển đã cung cấp một ngôi nhà, và cả các phân tử đường để nuôi sống loài vi khuẩn này.

12. Đổi lại, C. neptuna sẽ cố định nitơ cho chúng. Sau khi có được nitơ từ rễ, cỏ biển sẽ nhanh chóng đưa nguyên tố này lên nuôi sống bộ lá của mình và tăng cường quang hợp. "Sự chuyển giao này diễn ra rất nhanh chóng, với khoảng 20% lượng nitơ cố định mới được đồng hóa vào sinh khối lá trong vòng 24 giờ", Mohr và các tác giả nghiên cứu mới cho biết.

Hệ thống cộng sinh này đã hoạt động trơn tru trong hàng trăm triệu năm, và rõ ràng C. neptuna đóng một vai trò quyết định đến việc cỏ biển di cư từ mặt đất vào trong lòng đại dương. Nhưng nguồn gốc của vi khuẩn này đến từ đâu thì vẫn còn chưa rõ.

Trong khi Mohr tìm thấy các bằng chứng về mặt di truyền cho thấy tổ tiên của C. neptuna từng cộng sinh với rong biển – một loài không có rễ, ông cũng tìm thấy các họ hàng gần nhất còn sống của vi khuẩn này đang cộng sinh với cỏ đầm lầy mặn.

Do đó có hai giả thuyết, một là C. neptuna đã bỏ rong biển để đi theo cỏ biển. Hoặc là tình bạn này đã hình thành sớm hơn, khi cỏ biển còn ở trên đầm lầy ngập mặn, chúng đã kết thân với C. neptuna và sau đó mang theo người bạn của mình xuống lòng đại dương.

Tại sao chúng ta cần bảo vệ tình bạn và hệ sinh thái này?

13. Bất chấp cỏ biển đã có được sự giúp đỡ của C. neptuna như thế nào và từ bao giờ, sự kết hợp của chúng ngày nay  không chỉ viết nên một câu chuyện thành công cho bản thân tình bạn ấy, mà còn cho cả một hệ sinh thái trong lòng đại dương và trên bề mặt đất.

Thảm cỏ biển là nơi trú ẩn và là nguồn thức ăn phong phú của nhiều loài sinh vật biển. Những tán lá cỏ biển là nơi ẩn náu, ấp ủ và sinh sống của các sinh vật không xương sống nhỏ như tôm, cua, các loài cá nhỏ, cá chưa trưởng thành và cả cá lớn hơn.

14. Cỏ biển cũng chính là thức ăn của nhiều loài sinh vật biển, trong đó có các loài sắp tuyệt chủng như lợn biển, rùa xanh, rắn biển. Mỗi ngày, một con lợn biển trưởng thành có thể tiêu thụ khoảng từ 28 đến 40 kg cỏ biển, một con rùa biển trưởng thành tiêu thụ khoảng 2 kg.  Nếu cỏ biển biến mất, những con vật này sẽ không có gì để ăn.

Không chỉ có vai trò quan trọng với đại dương, cỏ biển còn là một bể chứa CO2 khổng lồ cho khí quyển. Cũng giống như thực vật trên cạn, cỏ biển hấp thụ CO2 từ không khí và thải oxy trong quá trình sống của chúng.

Khi cỏ biển chết và phân hủy dưới đáy biển, CO2 đã hấp thụ trước đó sẽ bị chôn vùi trong lớp trầm tích của đại dương. Hiện quần thể cỏ biển đang giúp chúng ta lưu trữ khoảng 27,4 triệu tấn CO2 trong khoảng 600.000 km2 thềm lục địa.

Một điều đáng tiếc là chúng ta đang phá hủy các đồng cỏ biển với tốc độ thậm chí còn nhanh hơn các khu rừng mưa nhiệt đới. Theo thống kê, 18% diện tích cỏ biển trên toàn thế giới đã biến mất chỉ trong vài thập kỷ qua. Con số tương đương với diện tích trên 30.000 km vuông.

(Nguồn: khoahoc.tv)

Điều gì có thể rút ra được từ bài đọc trên?

Không phải Amazon, Trái đất còn có một lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương nhưng ít người biết đến

1. Sống trên bề mặt đất, con người chúng ta thường nghĩ rằng rừng mưa nhiệt đới là những lá phổi xanh của hành tinh. Trong hàng trăm triệu năm, rừng nhiệt đới đã liên tục hấp thụ một lượng lớn khí carbon dioxide (CO₂) từ bầu khí quyển và tạo ra oxy để hỗ trợ sự sống cho các loài động vật.

Tuy nhiên, công bằng mà nói, hóa ra Trái đất còn đang thở bằng những lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương, một hệ sinh thái mà ít người trong số chúng ta biết đến: Đó là những cánh đồng cỏ biển.

2. Cỏ biển không phải rong biển, cũng không phải tảo hay san hô. Chúng là thực vật và từng sống trên cạn. Cỏ biển thuộc nhóm thực vật một lá mầm. Chúng có rễ, có lá, có hoa và thậm chí hoa vẫn thụ phấn được khi ở dưới nước.

Loài thực vật này từng có tổ tiên chung với cỏ trên mặt đất, nhưng khoảng 100 triệu năm trước, những cây cỏ biển lại tìm đường lặn xuống và mọc dưới đáy đại dương. Ở đây, chúng vẫn giữ truyền thống quang hợp, trao đổi CO₂và oxy như bình thường.

3. Mỗi một mét vuông cỏ biển có thể tạo ra 10 lít khí oxy mỗi ngày thông qua quang hợp. Và chúng cũng hấp thụ carbon nhanh gấp 35 lần so với rừng mưa nhiệt đới. Hệ sinh thái cỏ biển nằm trong số những bể chứa carbon lớn nhất hành tinh. Dù chỉ chiếm 0,1% diện tích đáy biển, loài sinh vật này lại đang lưu trữ 11% carbon có trong lòng đại dương.

Đến các nhà khoa học cũng phải bất ngờ trước năng suất hấp thụ carbon của cỏ biển

4. Thế nhưng, điều gì đã giúp cỏ biển đánh bại rừng nhiệt đới trong nhiệm vụ thanh lọc CO₂cho Trái đất? Hoá ra ẩn dưới những cánh đồng cỏ biển vẫn còn có một anh hùng ẩn giấu. Thiếu vắng sự hiện diện của loài sinh vật này, cỏ biển sẽ héo úa và mất đi gần như toàn bộ khả năng thu giữ carbon của chúng.

Trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã phát hiện trong rễ của loài cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) có một loại vi khuẩn tên là Celerinatantimonas neptuna. Vi khuẩn này đã biến nitơ thành một chất dinh dưỡng mà cỏ biển biển cần để quang hợp.

Quá trình đó được gọi là cố định nitơ hay cố định đạm. Vi khuẩn C. neptuna dường như đã đi theo cỏ biển trong quá trình chúng di cư từ mặt đất trở lại đại dương khoảng 100 triệu năm về trước. Và tình bạn mật thiết giữa hai loài sinh vật này hóa ra đã giúp Trái đất trở nên xanh hơn bao giờ hết.

5. Trong chuyến di cư về lòng biển

Chúng ta biết tất cả các loài thực vật trên cạn thực ra đã tiến hóa từ một nhóm tảo lục cách đây khoảng 450 triệu năm. Khi còn là tảo dưới biển, chúng không có rễ, không có hoa và lấy chất dinh dưỡng thông qua quá trình thẩm thấu nước chứ không phải từ rễ đâm sâu vào đáy biển.

Lên khỏi bề mặt nước, các loài thực vật mới bắt đầu trang bị cho mình những bộ máy hấp thụ và trao đổi chất sinh sản đặc thù như rễ, thân, lá, hoa và hạt. Giống như tảo, thực vật cũng quang hợp nhưng chúng không sử dụng sắc tố phycobilin mà chỉ sử dụng diệp lục và carotenoid.

6. Thực vật trên mặt đất rõ ràng là một hình thức tiến hóa hơn nhiều so với tảo dưới biển. Tảo có thể ở dạng đơn bào, dạng sợi và sống một đời sống trôi nổi trong lòng đại dương, nhưng thực vật thì không, chúng chắc chắn phải ở dạng đa bào, có cơ thể phức tạp và rễ bám cố định vào mặt đất.

Nhưng vào khoảng 70-100 triệu năm trước, có một nhóm thực vật đang sống quanh các đầm lầy ngập mặn, bỗng nhiên lại muốn từ bỏ bầu không khí và di cư ngược trở lại lòng đại dương. Chúng chiếm lĩnh các khu vực nước nông để tiếp tục hứng lấy ánh sáng mặt trời và quang hợp.

7. Dần dần, loài thực vật này đã lần mò được tới tận độ sâu 60 mét, sinh sôi nảy nở và phát triển thành hơn 60 loài thuộc 5 phân họ khác nhau. Chúng phủ kín những khu vực biển rộng lớn, có thể lên tới 4.500km vuông, tạo thành các cánh đồng dưới thềm của tất cả các lục địa ngoại trừ Nam Cực.

Tới đây, không cần phải nhắc lại có lẽ bạn cũng biết chúng ta đang nói về cỏ biển và chuyến di cư đáng ngưỡng mộ của chúng. Nhưng điều chúng ta chưa nói đến là sự thành công trong việc xâm lấn lại đại dương của cỏ biển còn có công của một loài cộng sinh với chúng, vi khuẩn cố định đạm.

8. Cỏ biển cần đạm, nhưng chúng lấy đạm từ đâu?

Đạm hay các chất chứa nitơ là một thành phần thiết yếu cho mọi quá trình sống, của cả động vật cũng như thực vật. Trong cơ thể con người chúng ta, nitơ là các khối xây dựng lên DNA, protein và từng amino axit, nucleotide.

Trong thực vật, nitơ là thành phần không thể thiếu để tạo nên diệp lục, hợp chất đang giúp chúng quang hợp, hút lấy CO₂, cô lập carbon và nhả ra oxy. Thiếu nitơ hay thiếu đạm, các loài thực vật sẽ trở nên còi cọc, không thể trổ lá. Thiếu diệp lục khiến lá cây trở nên vàng úa và quá trình quang hợp sẽ bị ảnh hưởng.

Điều này lẽ ra đã phải xảy đến với cỏ biển trong quá trình chúng đi từ mặt đất xuống đáy đại dương. Đó là bởi khác với tảo có thể lấy nitơ từ nước và tự chuyển đổi ni tơ thành ammonia hay nitrate để sử dụng, cỏ biển là hậu duệ của thực vật nên chúng bắt buộc phải lấy nitơ từ đất, thông qua quá trình cố định đạm mà vi khuẩn thực hiện.

9. Ngay cả bầu khí quyển chứa đầy nitơ, nhưng thực vật cũng không thể hút khí đó để sống. Chúng cần các vi khuẩn chuyển đổi nitơ thành các dạng hợp chất mà rễ hút như ammonia hay nitrate để cây sử dụng được. Quá trình chuyển đổi này được gọi là cố định đạm. Nhưng tin buồn là ở dưới đáy biển lại không chứa nhiều các vi khuẩn cố định đạm hiệu quả như trên mặt đất.

Điều này cho thấy phải có một cái gì đó khác đã chuyển đổi và cung cấp nitơ cho cỏ biển phát triển. Wiebke Mohr, một nhà sinh vật học đại dương đến từ Viện Max Planck ở Bremen, Đức đã rất tò mò với câu hỏi này.

10. Trong một nghiên cứu của mình, ông và các đồng nghiệp đã thu thập cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) ở vùng Địa Trung Hải và các lớp trầm tích xung quanh nó. Sau khi mang chúng về phòng thí nghiệm, họ sẽ nhuộm các mẫu vật với các chất nhuộm màu khác nhau, làm nổi bật từng loài vi khuẩn có mặt.

Kết quả cho thấy sự hiện diện của một chủng vi khuẩn hoàn toàn mới trong rễ của cỏ biển. Mohr và các đồng nghiệp của mình đã đặt tên cho vi khuẩn này là Celerinatantimonas neptuna và họ để ý C. neptuna thường xuất hiện rất nhiều trong rễ cỏ biển vào mùa hè, khoảng thời gian mà nitơ khan hiếm nhất. Có vẻ như đây chính là những vi khuẩn giúp cỏ biển cố định nitơ.

"Trước đây các nhà khoa học khác cho rằng cái gọi là nitơ cố định mà cỏ biển sử dụng đến từ các vi khuẩn sống xung quanh gốc rễ của chúng dưới đáy biển. Nhưng bây giờ, chúng tôi đã chứng minh được đây là một mối quan hệ gắn bó chặt chẽ hơn nhiều: 

Vi khuẩn cố định đạm sống ngay bên trong rễ của cỏ biển chứ không phải phía bên ngoài và ở trong đất. Đây là lần đầu tiên một sự cộng sinh mật thiết như vậy được chứng minh ở cỏ biển", Mohr nói.

11. Hai người bạn song hành

Ở trên cạn, chúng ta có các loài cây họ đậu cũng nuôi vi khuẩn cố định đạm ngay bên trong rễ của mình, nơi chúng tạo thành các nốt sần. Nhưng kiểu quan hệ cộng sinh này chưa từng được quan sát thấy ở bất kỳ loài thực vật biển nào.

Bây giờ, Mohr và các đồng nghiệp của ông đã chứng minh được cỏ biển ở vùng Địa Trung Hải cũng mang một loại vi khuẩn cố định đạm là C. neptuna trong rễ của chúng. Nhưng vì họ hàng của loài vi khuẩn này xuất hiện ở mọi nơi trên thế giới, Mohr cho rằng các mối quan hệ cộng sinh tương tự cũng có thể xảy ra với các loài cỏ biển khác, ở những vùng biển khác.

Vi khuẩn C. neptuna được lợi rất lớn từ quá trình cộng sinh với cỏ biển. Chúng cần năng lượng để hoạt động, bởi quá trình biến đổi nitơ thành amonia hay nitrit rất tốn năng lượng. Cỏ biển đã cung cấp một ngôi nhà, và cả các phân tử đường để nuôi sống loài vi khuẩn này.

12. Đổi lại, C. neptuna sẽ cố định nitơ cho chúng. Sau khi có được nitơ từ rễ, cỏ biển sẽ nhanh chóng đưa nguyên tố này lên nuôi sống bộ lá của mình và tăng cường quang hợp. "Sự chuyển giao này diễn ra rất nhanh chóng, với khoảng 20% lượng nitơ cố định mới được đồng hóa vào sinh khối lá trong vòng 24 giờ", Mohr và các tác giả nghiên cứu mới cho biết.

Hệ thống cộng sinh này đã hoạt động trơn tru trong hàng trăm triệu năm, và rõ ràng C. neptuna đóng một vai trò quyết định đến việc cỏ biển di cư từ mặt đất vào trong lòng đại dương. Nhưng nguồn gốc của vi khuẩn này đến từ đâu thì vẫn còn chưa rõ.

Trong khi Mohr tìm thấy các bằng chứng về mặt di truyền cho thấy tổ tiên của C. neptuna từng cộng sinh với rong biển – một loài không có rễ, ông cũng tìm thấy các họ hàng gần nhất còn sống của vi khuẩn này đang cộng sinh với cỏ đầm lầy mặn.

Do đó có hai giả thuyết, một là C. neptuna đã bỏ rong biển để đi theo cỏ biển. Hoặc là tình bạn này đã hình thành sớm hơn, khi cỏ biển còn ở trên đầm lầy ngập mặn, chúng đã kết thân với C. neptuna và sau đó mang theo người bạn của mình xuống lòng đại dương.

Tại sao chúng ta cần bảo vệ tình bạn và hệ sinh thái này?

13. Bất chấp cỏ biển đã có được sự giúp đỡ của C. neptuna như thế nào và từ bao giờ, sự kết hợp của chúng ngày nay  không chỉ viết nên một câu chuyện thành công cho bản thân tình bạn ấy, mà còn cho cả một hệ sinh thái trong lòng đại dương và trên bề mặt đất.

Thảm cỏ biển là nơi trú ẩn và là nguồn thức ăn phong phú của nhiều loài sinh vật biển. Những tán lá cỏ biển là nơi ẩn náu, ấp ủ và sinh sống của các sinh vật không xương sống nhỏ như tôm, cua, các loài cá nhỏ, cá chưa trưởng thành và cả cá lớn hơn.

14. Cỏ biển cũng chính là thức ăn của nhiều loài sinh vật biển, trong đó có các loài sắp tuyệt chủng như lợn biển, rùa xanh, rắn biển. Mỗi ngày, một con lợn biển trưởng thành có thể tiêu thụ khoảng từ 28 đến 40 kg cỏ biển, một con rùa biển trưởng thành tiêu thụ khoảng 2 kg.  Nếu cỏ biển biến mất, những con vật này sẽ không có gì để ăn.

Không chỉ có vai trò quan trọng với đại dương, cỏ biển còn là một bể chứa CO2 khổng lồ cho khí quyển. Cũng giống như thực vật trên cạn, cỏ biển hấp thụ CO2 từ không khí và thải oxy trong quá trình sống của chúng.

Khi cỏ biển chết và phân hủy dưới đáy biển, CO2 đã hấp thụ trước đó sẽ bị chôn vùi trong lớp trầm tích của đại dương. Hiện quần thể cỏ biển đang giúp chúng ta lưu trữ khoảng 27,4 triệu tấn CO2 trong khoảng 600.000 km2 thềm lục địa.

Một điều đáng tiếc là chúng ta đang phá hủy các đồng cỏ biển với tốc độ thậm chí còn nhanh hơn các khu rừng mưa nhiệt đới. Theo thống kê, 18% diện tích cỏ biển trên toàn thế giới đã biến mất chỉ trong vài thập kỷ qua. Con số tương đương với diện tích trên 30.000 km vuông.

(Nguồn: khoahoc.tv)

Theo bài đọc, cỏ biển có vai trò như thế nào với Trái Đất?

Chọn đáp án không phù hợp:

Không phải Amazon, Trái đất còn có một lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương nhưng ít người biết đến

1. Sống trên bề mặt đất, con người chúng ta thường nghĩ rằng rừng mưa nhiệt đới là những lá phổi xanh của hành tinh. Trong hàng trăm triệu năm, rừng nhiệt đới đã liên tục hấp thụ một lượng lớn khí carbon dioxide (CO₂) từ bầu khí quyển và tạo ra oxy để hỗ trợ sự sống cho các loài động vật.

Tuy nhiên, công bằng mà nói, hóa ra Trái đất còn đang thở bằng những lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương, một hệ sinh thái mà ít người trong số chúng ta biết đến: Đó là những cánh đồng cỏ biển.

2. Cỏ biển không phải rong biển, cũng không phải tảo hay san hô. Chúng là thực vật và từng sống trên cạn. Cỏ biển thuộc nhóm thực vật một lá mầm. Chúng có rễ, có lá, có hoa và thậm chí hoa vẫn thụ phấn được khi ở dưới nước.

Loài thực vật này từng có tổ tiên chung với cỏ trên mặt đất, nhưng khoảng 100 triệu năm trước, những cây cỏ biển lại tìm đường lặn xuống và mọc dưới đáy đại dương. Ở đây, chúng vẫn giữ truyền thống quang hợp, trao đổi CO₂và oxy như bình thường.

3. Mỗi một mét vuông cỏ biển có thể tạo ra 10 lít khí oxy mỗi ngày thông qua quang hợp. Và chúng cũng hấp thụ carbon nhanh gấp 35 lần so với rừng mưa nhiệt đới. Hệ sinh thái cỏ biển nằm trong số những bể chứa carbon lớn nhất hành tinh. Dù chỉ chiếm 0,1% diện tích đáy biển, loài sinh vật này lại đang lưu trữ 11% carbon có trong lòng đại dương.

Đến các nhà khoa học cũng phải bất ngờ trước năng suất hấp thụ carbon của cỏ biển

4. Thế nhưng, điều gì đã giúp cỏ biển đánh bại rừng nhiệt đới trong nhiệm vụ thanh lọc CO₂cho Trái đất? Hoá ra ẩn dưới những cánh đồng cỏ biển vẫn còn có một anh hùng ẩn giấu. Thiếu vắng sự hiện diện của loài sinh vật này, cỏ biển sẽ héo úa và mất đi gần như toàn bộ khả năng thu giữ carbon của chúng.

Trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã phát hiện trong rễ của loài cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) có một loại vi khuẩn tên là Celerinatantimonas neptuna. Vi khuẩn này đã biến nitơ thành một chất dinh dưỡng mà cỏ biển biển cần để quang hợp.

Quá trình đó được gọi là cố định nitơ hay cố định đạm. Vi khuẩn C. neptuna dường như đã đi theo cỏ biển trong quá trình chúng di cư từ mặt đất trở lại đại dương khoảng 100 triệu năm về trước. Và tình bạn mật thiết giữa hai loài sinh vật này hóa ra đã giúp Trái đất trở nên xanh hơn bao giờ hết.

5. Trong chuyến di cư về lòng biển

Chúng ta biết tất cả các loài thực vật trên cạn thực ra đã tiến hóa từ một nhóm tảo lục cách đây khoảng 450 triệu năm. Khi còn là tảo dưới biển, chúng không có rễ, không có hoa và lấy chất dinh dưỡng thông qua quá trình thẩm thấu nước chứ không phải từ rễ đâm sâu vào đáy biển.

Lên khỏi bề mặt nước, các loài thực vật mới bắt đầu trang bị cho mình những bộ máy hấp thụ và trao đổi chất sinh sản đặc thù như rễ, thân, lá, hoa và hạt. Giống như tảo, thực vật cũng quang hợp nhưng chúng không sử dụng sắc tố phycobilin mà chỉ sử dụng diệp lục và carotenoid.

6. Thực vật trên mặt đất rõ ràng là một hình thức tiến hóa hơn nhiều so với tảo dưới biển. Tảo có thể ở dạng đơn bào, dạng sợi và sống một đời sống trôi nổi trong lòng đại dương, nhưng thực vật thì không, chúng chắc chắn phải ở dạng đa bào, có cơ thể phức tạp và rễ bám cố định vào mặt đất.

Nhưng vào khoảng 70-100 triệu năm trước, có một nhóm thực vật đang sống quanh các đầm lầy ngập mặn, bỗng nhiên lại muốn từ bỏ bầu không khí và di cư ngược trở lại lòng đại dương. Chúng chiếm lĩnh các khu vực nước nông để tiếp tục hứng lấy ánh sáng mặt trời và quang hợp.

7. Dần dần, loài thực vật này đã lần mò được tới tận độ sâu 60 mét, sinh sôi nảy nở và phát triển thành hơn 60 loài thuộc 5 phân họ khác nhau. Chúng phủ kín những khu vực biển rộng lớn, có thể lên tới 4.500km vuông, tạo thành các cánh đồng dưới thềm của tất cả các lục địa ngoại trừ Nam Cực.

Tới đây, không cần phải nhắc lại có lẽ bạn cũng biết chúng ta đang nói về cỏ biển và chuyến di cư đáng ngưỡng mộ của chúng. Nhưng điều chúng ta chưa nói đến là sự thành công trong việc xâm lấn lại đại dương của cỏ biển còn có công của một loài cộng sinh với chúng, vi khuẩn cố định đạm.

8. Cỏ biển cần đạm, nhưng chúng lấy đạm từ đâu?

Đạm hay các chất chứa nitơ là một thành phần thiết yếu cho mọi quá trình sống, của cả động vật cũng như thực vật. Trong cơ thể con người chúng ta, nitơ là các khối xây dựng lên DNA, protein và từng amino axit, nucleotide.

Trong thực vật, nitơ là thành phần không thể thiếu để tạo nên diệp lục, hợp chất đang giúp chúng quang hợp, hút lấy CO₂, cô lập carbon và nhả ra oxy. Thiếu nitơ hay thiếu đạm, các loài thực vật sẽ trở nên còi cọc, không thể trổ lá. Thiếu diệp lục khiến lá cây trở nên vàng úa và quá trình quang hợp sẽ bị ảnh hưởng.

Điều này lẽ ra đã phải xảy đến với cỏ biển trong quá trình chúng đi từ mặt đất xuống đáy đại dương. Đó là bởi khác với tảo có thể lấy nitơ từ nước và tự chuyển đổi ni tơ thành ammonia hay nitrate để sử dụng, cỏ biển là hậu duệ của thực vật nên chúng bắt buộc phải lấy nitơ từ đất, thông qua quá trình cố định đạm mà vi khuẩn thực hiện.

9. Ngay cả bầu khí quyển chứa đầy nitơ, nhưng thực vật cũng không thể hút khí đó để sống. Chúng cần các vi khuẩn chuyển đổi nitơ thành các dạng hợp chất mà rễ hút như ammonia hay nitrate để cây sử dụng được. Quá trình chuyển đổi này được gọi là cố định đạm. Nhưng tin buồn là ở dưới đáy biển lại không chứa nhiều các vi khuẩn cố định đạm hiệu quả như trên mặt đất.

Điều này cho thấy phải có một cái gì đó khác đã chuyển đổi và cung cấp nitơ cho cỏ biển phát triển. Wiebke Mohr, một nhà sinh vật học đại dương đến từ Viện Max Planck ở Bremen, Đức đã rất tò mò với câu hỏi này.

10. Trong một nghiên cứu của mình, ông và các đồng nghiệp đã thu thập cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) ở vùng Địa Trung Hải và các lớp trầm tích xung quanh nó. Sau khi mang chúng về phòng thí nghiệm, họ sẽ nhuộm các mẫu vật với các chất nhuộm màu khác nhau, làm nổi bật từng loài vi khuẩn có mặt.

Kết quả cho thấy sự hiện diện của một chủng vi khuẩn hoàn toàn mới trong rễ của cỏ biển. Mohr và các đồng nghiệp của mình đã đặt tên cho vi khuẩn này là Celerinatantimonas neptuna và họ để ý C. neptuna thường xuất hiện rất nhiều trong rễ cỏ biển vào mùa hè, khoảng thời gian mà nitơ khan hiếm nhất. Có vẻ như đây chính là những vi khuẩn giúp cỏ biển cố định nitơ.

"Trước đây các nhà khoa học khác cho rằng cái gọi là nitơ cố định mà cỏ biển sử dụng đến từ các vi khuẩn sống xung quanh gốc rễ của chúng dưới đáy biển. Nhưng bây giờ, chúng tôi đã chứng minh được đây là một mối quan hệ gắn bó chặt chẽ hơn nhiều: 

Vi khuẩn cố định đạm sống ngay bên trong rễ của cỏ biển chứ không phải phía bên ngoài và ở trong đất. Đây là lần đầu tiên một sự cộng sinh mật thiết như vậy được chứng minh ở cỏ biển", Mohr nói.

11. Hai người bạn song hành

Ở trên cạn, chúng ta có các loài cây họ đậu cũng nuôi vi khuẩn cố định đạm ngay bên trong rễ của mình, nơi chúng tạo thành các nốt sần. Nhưng kiểu quan hệ cộng sinh này chưa từng được quan sát thấy ở bất kỳ loài thực vật biển nào.

Bây giờ, Mohr và các đồng nghiệp của ông đã chứng minh được cỏ biển ở vùng Địa Trung Hải cũng mang một loại vi khuẩn cố định đạm là C. neptuna trong rễ của chúng. Nhưng vì họ hàng của loài vi khuẩn này xuất hiện ở mọi nơi trên thế giới, Mohr cho rằng các mối quan hệ cộng sinh tương tự cũng có thể xảy ra với các loài cỏ biển khác, ở những vùng biển khác.

Vi khuẩn C. neptuna được lợi rất lớn từ quá trình cộng sinh với cỏ biển. Chúng cần năng lượng để hoạt động, bởi quá trình biến đổi nitơ thành amonia hay nitrit rất tốn năng lượng. Cỏ biển đã cung cấp một ngôi nhà, và cả các phân tử đường để nuôi sống loài vi khuẩn này.

12. Đổi lại, C. neptuna sẽ cố định nitơ cho chúng. Sau khi có được nitơ từ rễ, cỏ biển sẽ nhanh chóng đưa nguyên tố này lên nuôi sống bộ lá của mình và tăng cường quang hợp. "Sự chuyển giao này diễn ra rất nhanh chóng, với khoảng 20% lượng nitơ cố định mới được đồng hóa vào sinh khối lá trong vòng 24 giờ", Mohr và các tác giả nghiên cứu mới cho biết.

Hệ thống cộng sinh này đã hoạt động trơn tru trong hàng trăm triệu năm, và rõ ràng C. neptuna đóng một vai trò quyết định đến việc cỏ biển di cư từ mặt đất vào trong lòng đại dương. Nhưng nguồn gốc của vi khuẩn này đến từ đâu thì vẫn còn chưa rõ.

Trong khi Mohr tìm thấy các bằng chứng về mặt di truyền cho thấy tổ tiên của C. neptuna từng cộng sinh với rong biển – một loài không có rễ, ông cũng tìm thấy các họ hàng gần nhất còn sống của vi khuẩn này đang cộng sinh với cỏ đầm lầy mặn.

Do đó có hai giả thuyết, một là C. neptuna đã bỏ rong biển để đi theo cỏ biển. Hoặc là tình bạn này đã hình thành sớm hơn, khi cỏ biển còn ở trên đầm lầy ngập mặn, chúng đã kết thân với C. neptuna và sau đó mang theo người bạn của mình xuống lòng đại dương.

Tại sao chúng ta cần bảo vệ tình bạn và hệ sinh thái này?

13. Bất chấp cỏ biển đã có được sự giúp đỡ của C. neptuna như thế nào và từ bao giờ, sự kết hợp của chúng ngày nay  không chỉ viết nên một câu chuyện thành công cho bản thân tình bạn ấy, mà còn cho cả một hệ sinh thái trong lòng đại dương và trên bề mặt đất.

Thảm cỏ biển là nơi trú ẩn và là nguồn thức ăn phong phú của nhiều loài sinh vật biển. Những tán lá cỏ biển là nơi ẩn náu, ấp ủ và sinh sống của các sinh vật không xương sống nhỏ như tôm, cua, các loài cá nhỏ, cá chưa trưởng thành và cả cá lớn hơn.

14. Cỏ biển cũng chính là thức ăn của nhiều loài sinh vật biển, trong đó có các loài sắp tuyệt chủng như lợn biển, rùa xanh, rắn biển. Mỗi ngày, một con lợn biển trưởng thành có thể tiêu thụ khoảng từ 28 đến 40 kg cỏ biển, một con rùa biển trưởng thành tiêu thụ khoảng 2 kg.  Nếu cỏ biển biến mất, những con vật này sẽ không có gì để ăn.

Không chỉ có vai trò quan trọng với đại dương, cỏ biển còn là một bể chứa CO2 khổng lồ cho khí quyển. Cũng giống như thực vật trên cạn, cỏ biển hấp thụ CO2 từ không khí và thải oxy trong quá trình sống của chúng.

Khi cỏ biển chết và phân hủy dưới đáy biển, CO2 đã hấp thụ trước đó sẽ bị chôn vùi trong lớp trầm tích của đại dương. Hiện quần thể cỏ biển đang giúp chúng ta lưu trữ khoảng 27,4 triệu tấn CO2 trong khoảng 600.000 km2 thềm lục địa.

Một điều đáng tiếc là chúng ta đang phá hủy các đồng cỏ biển với tốc độ thậm chí còn nhanh hơn các khu rừng mưa nhiệt đới. Theo thống kê, 18% diện tích cỏ biển trên toàn thế giới đã biến mất chỉ trong vài thập kỷ qua. Con số tương đương với diện tích trên 30.000 km vuông.

(Nguồn: khoahoc.tv)

Theo bài đọc, vi khuẩn C. neptuna được lợi gì khi cộng sinh với cỏ biển?

Không phải Amazon, Trái đất còn có một lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương nhưng ít người biết đến

1. Sống trên bề mặt đất, con người chúng ta thường nghĩ rằng rừng mưa nhiệt đới là những lá phổi xanh của hành tinh. Trong hàng trăm triệu năm, rừng nhiệt đới đã liên tục hấp thụ một lượng lớn khí carbon dioxide (CO₂) từ bầu khí quyển và tạo ra oxy để hỗ trợ sự sống cho các loài động vật.

Tuy nhiên, công bằng mà nói, hóa ra Trái đất còn đang thở bằng những lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương, một hệ sinh thái mà ít người trong số chúng ta biết đến: Đó là những cánh đồng cỏ biển.

2. Cỏ biển không phải rong biển, cũng không phải tảo hay san hô. Chúng là thực vật và từng sống trên cạn. Cỏ biển thuộc nhóm thực vật một lá mầm. Chúng có rễ, có lá, có hoa và thậm chí hoa vẫn thụ phấn được khi ở dưới nước.

Loài thực vật này từng có tổ tiên chung với cỏ trên mặt đất, nhưng khoảng 100 triệu năm trước, những cây cỏ biển lại tìm đường lặn xuống và mọc dưới đáy đại dương. Ở đây, chúng vẫn giữ truyền thống quang hợp, trao đổi CO₂và oxy như bình thường.

3. Mỗi một mét vuông cỏ biển có thể tạo ra 10 lít khí oxy mỗi ngày thông qua quang hợp. Và chúng cũng hấp thụ carbon nhanh gấp 35 lần so với rừng mưa nhiệt đới. Hệ sinh thái cỏ biển nằm trong số những bể chứa carbon lớn nhất hành tinh. Dù chỉ chiếm 0,1% diện tích đáy biển, loài sinh vật này lại đang lưu trữ 11% carbon có trong lòng đại dương.

Đến các nhà khoa học cũng phải bất ngờ trước năng suất hấp thụ carbon của cỏ biển

4. Thế nhưng, điều gì đã giúp cỏ biển đánh bại rừng nhiệt đới trong nhiệm vụ thanh lọc CO₂cho Trái đất? Hoá ra ẩn dưới những cánh đồng cỏ biển vẫn còn có một anh hùng ẩn giấu. Thiếu vắng sự hiện diện của loài sinh vật này, cỏ biển sẽ héo úa và mất đi gần như toàn bộ khả năng thu giữ carbon của chúng.

Trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã phát hiện trong rễ của loài cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) có một loại vi khuẩn tên là Celerinatantimonas neptuna. Vi khuẩn này đã biến nitơ thành một chất dinh dưỡng mà cỏ biển biển cần để quang hợp.

Quá trình đó được gọi là cố định nitơ hay cố định đạm. Vi khuẩn C. neptuna dường như đã đi theo cỏ biển trong quá trình chúng di cư từ mặt đất trở lại đại dương khoảng 100 triệu năm về trước. Và tình bạn mật thiết giữa hai loài sinh vật này hóa ra đã giúp Trái đất trở nên xanh hơn bao giờ hết.

5. Trong chuyến di cư về lòng biển

Chúng ta biết tất cả các loài thực vật trên cạn thực ra đã tiến hóa từ một nhóm tảo lục cách đây khoảng 450 triệu năm. Khi còn là tảo dưới biển, chúng không có rễ, không có hoa và lấy chất dinh dưỡng thông qua quá trình thẩm thấu nước chứ không phải từ rễ đâm sâu vào đáy biển.

Lên khỏi bề mặt nước, các loài thực vật mới bắt đầu trang bị cho mình những bộ máy hấp thụ và trao đổi chất sinh sản đặc thù như rễ, thân, lá, hoa và hạt. Giống như tảo, thực vật cũng quang hợp nhưng chúng không sử dụng sắc tố phycobilin mà chỉ sử dụng diệp lục và carotenoid.

6. Thực vật trên mặt đất rõ ràng là một hình thức tiến hóa hơn nhiều so với tảo dưới biển. Tảo có thể ở dạng đơn bào, dạng sợi và sống một đời sống trôi nổi trong lòng đại dương, nhưng thực vật thì không, chúng chắc chắn phải ở dạng đa bào, có cơ thể phức tạp và rễ bám cố định vào mặt đất.

Nhưng vào khoảng 70-100 triệu năm trước, có một nhóm thực vật đang sống quanh các đầm lầy ngập mặn, bỗng nhiên lại muốn từ bỏ bầu không khí và di cư ngược trở lại lòng đại dương. Chúng chiếm lĩnh các khu vực nước nông để tiếp tục hứng lấy ánh sáng mặt trời và quang hợp.

7. Dần dần, loài thực vật này đã lần mò được tới tận độ sâu 60 mét, sinh sôi nảy nở và phát triển thành hơn 60 loài thuộc 5 phân họ khác nhau. Chúng phủ kín những khu vực biển rộng lớn, có thể lên tới 4.500km vuông, tạo thành các cánh đồng dưới thềm của tất cả các lục địa ngoại trừ Nam Cực.

Tới đây, không cần phải nhắc lại có lẽ bạn cũng biết chúng ta đang nói về cỏ biển và chuyến di cư đáng ngưỡng mộ của chúng. Nhưng điều chúng ta chưa nói đến là sự thành công trong việc xâm lấn lại đại dương của cỏ biển còn có công của một loài cộng sinh với chúng, vi khuẩn cố định đạm.

8. Cỏ biển cần đạm, nhưng chúng lấy đạm từ đâu?

Đạm hay các chất chứa nitơ là một thành phần thiết yếu cho mọi quá trình sống, của cả động vật cũng như thực vật. Trong cơ thể con người chúng ta, nitơ là các khối xây dựng lên DNA, protein và từng amino axit, nucleotide.

Trong thực vật, nitơ là thành phần không thể thiếu để tạo nên diệp lục, hợp chất đang giúp chúng quang hợp, hút lấy CO₂, cô lập carbon và nhả ra oxy. Thiếu nitơ hay thiếu đạm, các loài thực vật sẽ trở nên còi cọc, không thể trổ lá. Thiếu diệp lục khiến lá cây trở nên vàng úa và quá trình quang hợp sẽ bị ảnh hưởng.

Điều này lẽ ra đã phải xảy đến với cỏ biển trong quá trình chúng đi từ mặt đất xuống đáy đại dương. Đó là bởi khác với tảo có thể lấy nitơ từ nước và tự chuyển đổi ni tơ thành ammonia hay nitrate để sử dụng, cỏ biển là hậu duệ của thực vật nên chúng bắt buộc phải lấy nitơ từ đất, thông qua quá trình cố định đạm mà vi khuẩn thực hiện.

9. Ngay cả bầu khí quyển chứa đầy nitơ, nhưng thực vật cũng không thể hút khí đó để sống. Chúng cần các vi khuẩn chuyển đổi nitơ thành các dạng hợp chất mà rễ hút như ammonia hay nitrate để cây sử dụng được. Quá trình chuyển đổi này được gọi là cố định đạm. Nhưng tin buồn là ở dưới đáy biển lại không chứa nhiều các vi khuẩn cố định đạm hiệu quả như trên mặt đất.

Điều này cho thấy phải có một cái gì đó khác đã chuyển đổi và cung cấp nitơ cho cỏ biển phát triển. Wiebke Mohr, một nhà sinh vật học đại dương đến từ Viện Max Planck ở Bremen, Đức đã rất tò mò với câu hỏi này.

10. Trong một nghiên cứu của mình, ông và các đồng nghiệp đã thu thập cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) ở vùng Địa Trung Hải và các lớp trầm tích xung quanh nó. Sau khi mang chúng về phòng thí nghiệm, họ sẽ nhuộm các mẫu vật với các chất nhuộm màu khác nhau, làm nổi bật từng loài vi khuẩn có mặt.

Kết quả cho thấy sự hiện diện của một chủng vi khuẩn hoàn toàn mới trong rễ của cỏ biển. Mohr và các đồng nghiệp của mình đã đặt tên cho vi khuẩn này là Celerinatantimonas neptuna và họ để ý C. neptuna thường xuất hiện rất nhiều trong rễ cỏ biển vào mùa hè, khoảng thời gian mà nitơ khan hiếm nhất. Có vẻ như đây chính là những vi khuẩn giúp cỏ biển cố định nitơ.

"Trước đây các nhà khoa học khác cho rằng cái gọi là nitơ cố định mà cỏ biển sử dụng đến từ các vi khuẩn sống xung quanh gốc rễ của chúng dưới đáy biển. Nhưng bây giờ, chúng tôi đã chứng minh được đây là một mối quan hệ gắn bó chặt chẽ hơn nhiều: 

Vi khuẩn cố định đạm sống ngay bên trong rễ của cỏ biển chứ không phải phía bên ngoài và ở trong đất. Đây là lần đầu tiên một sự cộng sinh mật thiết như vậy được chứng minh ở cỏ biển", Mohr nói.

11. Hai người bạn song hành

Ở trên cạn, chúng ta có các loài cây họ đậu cũng nuôi vi khuẩn cố định đạm ngay bên trong rễ của mình, nơi chúng tạo thành các nốt sần. Nhưng kiểu quan hệ cộng sinh này chưa từng được quan sát thấy ở bất kỳ loài thực vật biển nào.

Bây giờ, Mohr và các đồng nghiệp của ông đã chứng minh được cỏ biển ở vùng Địa Trung Hải cũng mang một loại vi khuẩn cố định đạm là C. neptuna trong rễ của chúng. Nhưng vì họ hàng của loài vi khuẩn này xuất hiện ở mọi nơi trên thế giới, Mohr cho rằng các mối quan hệ cộng sinh tương tự cũng có thể xảy ra với các loài cỏ biển khác, ở những vùng biển khác.

Vi khuẩn C. neptuna được lợi rất lớn từ quá trình cộng sinh với cỏ biển. Chúng cần năng lượng để hoạt động, bởi quá trình biến đổi nitơ thành amonia hay nitrit rất tốn năng lượng. Cỏ biển đã cung cấp một ngôi nhà, và cả các phân tử đường để nuôi sống loài vi khuẩn này.

12. Đổi lại, C. neptuna sẽ cố định nitơ cho chúng. Sau khi có được nitơ từ rễ, cỏ biển sẽ nhanh chóng đưa nguyên tố này lên nuôi sống bộ lá của mình và tăng cường quang hợp. "Sự chuyển giao này diễn ra rất nhanh chóng, với khoảng 20% lượng nitơ cố định mới được đồng hóa vào sinh khối lá trong vòng 24 giờ", Mohr và các tác giả nghiên cứu mới cho biết.

Hệ thống cộng sinh này đã hoạt động trơn tru trong hàng trăm triệu năm, và rõ ràng C. neptuna đóng một vai trò quyết định đến việc cỏ biển di cư từ mặt đất vào trong lòng đại dương. Nhưng nguồn gốc của vi khuẩn này đến từ đâu thì vẫn còn chưa rõ.

Trong khi Mohr tìm thấy các bằng chứng về mặt di truyền cho thấy tổ tiên của C. neptuna từng cộng sinh với rong biển – một loài không có rễ, ông cũng tìm thấy các họ hàng gần nhất còn sống của vi khuẩn này đang cộng sinh với cỏ đầm lầy mặn.

Do đó có hai giả thuyết, một là C. neptuna đã bỏ rong biển để đi theo cỏ biển. Hoặc là tình bạn này đã hình thành sớm hơn, khi cỏ biển còn ở trên đầm lầy ngập mặn, chúng đã kết thân với C. neptuna và sau đó mang theo người bạn của mình xuống lòng đại dương.

Tại sao chúng ta cần bảo vệ tình bạn và hệ sinh thái này?

13. Bất chấp cỏ biển đã có được sự giúp đỡ của C. neptuna như thế nào và từ bao giờ, sự kết hợp của chúng ngày nay  không chỉ viết nên một câu chuyện thành công cho bản thân tình bạn ấy, mà còn cho cả một hệ sinh thái trong lòng đại dương và trên bề mặt đất.

Thảm cỏ biển là nơi trú ẩn và là nguồn thức ăn phong phú của nhiều loài sinh vật biển. Những tán lá cỏ biển là nơi ẩn náu, ấp ủ và sinh sống của các sinh vật không xương sống nhỏ như tôm, cua, các loài cá nhỏ, cá chưa trưởng thành và cả cá lớn hơn.

14. Cỏ biển cũng chính là thức ăn của nhiều loài sinh vật biển, trong đó có các loài sắp tuyệt chủng như lợn biển, rùa xanh, rắn biển. Mỗi ngày, một con lợn biển trưởng thành có thể tiêu thụ khoảng từ 28 đến 40 kg cỏ biển, một con rùa biển trưởng thành tiêu thụ khoảng 2 kg.  Nếu cỏ biển biến mất, những con vật này sẽ không có gì để ăn.

Không chỉ có vai trò quan trọng với đại dương, cỏ biển còn là một bể chứa CO2 khổng lồ cho khí quyển. Cũng giống như thực vật trên cạn, cỏ biển hấp thụ CO2 từ không khí và thải oxy trong quá trình sống của chúng.

Khi cỏ biển chết và phân hủy dưới đáy biển, CO2 đã hấp thụ trước đó sẽ bị chôn vùi trong lớp trầm tích của đại dương. Hiện quần thể cỏ biển đang giúp chúng ta lưu trữ khoảng 27,4 triệu tấn CO2 trong khoảng 600.000 km2 thềm lục địa.

Một điều đáng tiếc là chúng ta đang phá hủy các đồng cỏ biển với tốc độ thậm chí còn nhanh hơn các khu rừng mưa nhiệt đới. Theo thống kê, 18% diện tích cỏ biển trên toàn thế giới đã biến mất chỉ trong vài thập kỷ qua. Con số tương đương với diện tích trên 30.000 km vuông.

(Nguồn: khoahoc.tv)

Nội dung chính của đoạn 8 là:

Không phải Amazon, Trái đất còn có một lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương nhưng ít người biết đến

1. Sống trên bề mặt đất, con người chúng ta thường nghĩ rằng rừng mưa nhiệt đới là những lá phổi xanh của hành tinh. Trong hàng trăm triệu năm, rừng nhiệt đới đã liên tục hấp thụ một lượng lớn khí carbon dioxide (CO₂) từ bầu khí quyển và tạo ra oxy để hỗ trợ sự sống cho các loài động vật.

Tuy nhiên, công bằng mà nói, hóa ra Trái đất còn đang thở bằng những lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương, một hệ sinh thái mà ít người trong số chúng ta biết đến: Đó là những cánh đồng cỏ biển.

2. Cỏ biển không phải rong biển, cũng không phải tảo hay san hô. Chúng là thực vật và từng sống trên cạn. Cỏ biển thuộc nhóm thực vật một lá mầm. Chúng có rễ, có lá, có hoa và thậm chí hoa vẫn thụ phấn được khi ở dưới nước.

Loài thực vật này từng có tổ tiên chung với cỏ trên mặt đất, nhưng khoảng 100 triệu năm trước, những cây cỏ biển lại tìm đường lặn xuống và mọc dưới đáy đại dương. Ở đây, chúng vẫn giữ truyền thống quang hợp, trao đổi CO₂và oxy như bình thường.

3. Mỗi một mét vuông cỏ biển có thể tạo ra 10 lít khí oxy mỗi ngày thông qua quang hợp. Và chúng cũng hấp thụ carbon nhanh gấp 35 lần so với rừng mưa nhiệt đới. Hệ sinh thái cỏ biển nằm trong số những bể chứa carbon lớn nhất hành tinh. Dù chỉ chiếm 0,1% diện tích đáy biển, loài sinh vật này lại đang lưu trữ 11% carbon có trong lòng đại dương.

Đến các nhà khoa học cũng phải bất ngờ trước năng suất hấp thụ carbon của cỏ biển

4. Thế nhưng, điều gì đã giúp cỏ biển đánh bại rừng nhiệt đới trong nhiệm vụ thanh lọc CO₂cho Trái đất? Hoá ra ẩn dưới những cánh đồng cỏ biển vẫn còn có một anh hùng ẩn giấu. Thiếu vắng sự hiện diện của loài sinh vật này, cỏ biển sẽ héo úa và mất đi gần như toàn bộ khả năng thu giữ carbon của chúng.

Trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã phát hiện trong rễ của loài cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) có một loại vi khuẩn tên là Celerinatantimonas neptuna. Vi khuẩn này đã biến nitơ thành một chất dinh dưỡng mà cỏ biển biển cần để quang hợp.

Quá trình đó được gọi là cố định nitơ hay cố định đạm. Vi khuẩn C. neptuna dường như đã đi theo cỏ biển trong quá trình chúng di cư từ mặt đất trở lại đại dương khoảng 100 triệu năm về trước. Và tình bạn mật thiết giữa hai loài sinh vật này hóa ra đã giúp Trái đất trở nên xanh hơn bao giờ hết.

5. Trong chuyến di cư về lòng biển

Chúng ta biết tất cả các loài thực vật trên cạn thực ra đã tiến hóa từ một nhóm tảo lục cách đây khoảng 450 triệu năm. Khi còn là tảo dưới biển, chúng không có rễ, không có hoa và lấy chất dinh dưỡng thông qua quá trình thẩm thấu nước chứ không phải từ rễ đâm sâu vào đáy biển.

Lên khỏi bề mặt nước, các loài thực vật mới bắt đầu trang bị cho mình những bộ máy hấp thụ và trao đổi chất sinh sản đặc thù như rễ, thân, lá, hoa và hạt. Giống như tảo, thực vật cũng quang hợp nhưng chúng không sử dụng sắc tố phycobilin mà chỉ sử dụng diệp lục và carotenoid.

6. Thực vật trên mặt đất rõ ràng là một hình thức tiến hóa hơn nhiều so với tảo dưới biển. Tảo có thể ở dạng đơn bào, dạng sợi và sống một đời sống trôi nổi trong lòng đại dương, nhưng thực vật thì không, chúng chắc chắn phải ở dạng đa bào, có cơ thể phức tạp và rễ bám cố định vào mặt đất.

Nhưng vào khoảng 70-100 triệu năm trước, có một nhóm thực vật đang sống quanh các đầm lầy ngập mặn, bỗng nhiên lại muốn từ bỏ bầu không khí và di cư ngược trở lại lòng đại dương. Chúng chiếm lĩnh các khu vực nước nông để tiếp tục hứng lấy ánh sáng mặt trời và quang hợp.

7. Dần dần, loài thực vật này đã lần mò được tới tận độ sâu 60 mét, sinh sôi nảy nở và phát triển thành hơn 60 loài thuộc 5 phân họ khác nhau. Chúng phủ kín những khu vực biển rộng lớn, có thể lên tới 4.500km vuông, tạo thành các cánh đồng dưới thềm của tất cả các lục địa ngoại trừ Nam Cực.

Tới đây, không cần phải nhắc lại có lẽ bạn cũng biết chúng ta đang nói về cỏ biển và chuyến di cư đáng ngưỡng mộ của chúng. Nhưng điều chúng ta chưa nói đến là sự thành công trong việc xâm lấn lại đại dương của cỏ biển còn có công của một loài cộng sinh với chúng, vi khuẩn cố định đạm.

8. Cỏ biển cần đạm, nhưng chúng lấy đạm từ đâu?

Đạm hay các chất chứa nitơ là một thành phần thiết yếu cho mọi quá trình sống, của cả động vật cũng như thực vật. Trong cơ thể con người chúng ta, nitơ là các khối xây dựng lên DNA, protein và từng amino axit, nucleotide.

Trong thực vật, nitơ là thành phần không thể thiếu để tạo nên diệp lục, hợp chất đang giúp chúng quang hợp, hút lấy CO₂, cô lập carbon và nhả ra oxy. Thiếu nitơ hay thiếu đạm, các loài thực vật sẽ trở nên còi cọc, không thể trổ lá. Thiếu diệp lục khiến lá cây trở nên vàng úa và quá trình quang hợp sẽ bị ảnh hưởng.

Điều này lẽ ra đã phải xảy đến với cỏ biển trong quá trình chúng đi từ mặt đất xuống đáy đại dương. Đó là bởi khác với tảo có thể lấy nitơ từ nước và tự chuyển đổi ni tơ thành ammonia hay nitrate để sử dụng, cỏ biển là hậu duệ của thực vật nên chúng bắt buộc phải lấy nitơ từ đất, thông qua quá trình cố định đạm mà vi khuẩn thực hiện.

9. Ngay cả bầu khí quyển chứa đầy nitơ, nhưng thực vật cũng không thể hút khí đó để sống. Chúng cần các vi khuẩn chuyển đổi nitơ thành các dạng hợp chất mà rễ hút như ammonia hay nitrate để cây sử dụng được. Quá trình chuyển đổi này được gọi là cố định đạm. Nhưng tin buồn là ở dưới đáy biển lại không chứa nhiều các vi khuẩn cố định đạm hiệu quả như trên mặt đất.

Điều này cho thấy phải có một cái gì đó khác đã chuyển đổi và cung cấp nitơ cho cỏ biển phát triển. Wiebke Mohr, một nhà sinh vật học đại dương đến từ Viện Max Planck ở Bremen, Đức đã rất tò mò với câu hỏi này.

10. Trong một nghiên cứu của mình, ông và các đồng nghiệp đã thu thập cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) ở vùng Địa Trung Hải và các lớp trầm tích xung quanh nó. Sau khi mang chúng về phòng thí nghiệm, họ sẽ nhuộm các mẫu vật với các chất nhuộm màu khác nhau, làm nổi bật từng loài vi khuẩn có mặt.

Kết quả cho thấy sự hiện diện của một chủng vi khuẩn hoàn toàn mới trong rễ của cỏ biển. Mohr và các đồng nghiệp của mình đã đặt tên cho vi khuẩn này là Celerinatantimonas neptuna và họ để ý C. neptuna thường xuất hiện rất nhiều trong rễ cỏ biển vào mùa hè, khoảng thời gian mà nitơ khan hiếm nhất. Có vẻ như đây chính là những vi khuẩn giúp cỏ biển cố định nitơ.

"Trước đây các nhà khoa học khác cho rằng cái gọi là nitơ cố định mà cỏ biển sử dụng đến từ các vi khuẩn sống xung quanh gốc rễ của chúng dưới đáy biển. Nhưng bây giờ, chúng tôi đã chứng minh được đây là một mối quan hệ gắn bó chặt chẽ hơn nhiều: 

Vi khuẩn cố định đạm sống ngay bên trong rễ của cỏ biển chứ không phải phía bên ngoài và ở trong đất. Đây là lần đầu tiên một sự cộng sinh mật thiết như vậy được chứng minh ở cỏ biển", Mohr nói.

11. Hai người bạn song hành

Ở trên cạn, chúng ta có các loài cây họ đậu cũng nuôi vi khuẩn cố định đạm ngay bên trong rễ của mình, nơi chúng tạo thành các nốt sần. Nhưng kiểu quan hệ cộng sinh này chưa từng được quan sát thấy ở bất kỳ loài thực vật biển nào.

Bây giờ, Mohr và các đồng nghiệp của ông đã chứng minh được cỏ biển ở vùng Địa Trung Hải cũng mang một loại vi khuẩn cố định đạm là C. neptuna trong rễ của chúng. Nhưng vì họ hàng của loài vi khuẩn này xuất hiện ở mọi nơi trên thế giới, Mohr cho rằng các mối quan hệ cộng sinh tương tự cũng có thể xảy ra với các loài cỏ biển khác, ở những vùng biển khác.

Vi khuẩn C. neptuna được lợi rất lớn từ quá trình cộng sinh với cỏ biển. Chúng cần năng lượng để hoạt động, bởi quá trình biến đổi nitơ thành amonia hay nitrit rất tốn năng lượng. Cỏ biển đã cung cấp một ngôi nhà, và cả các phân tử đường để nuôi sống loài vi khuẩn này.

12. Đổi lại, C. neptuna sẽ cố định nitơ cho chúng. Sau khi có được nitơ từ rễ, cỏ biển sẽ nhanh chóng đưa nguyên tố này lên nuôi sống bộ lá của mình và tăng cường quang hợp. "Sự chuyển giao này diễn ra rất nhanh chóng, với khoảng 20% lượng nitơ cố định mới được đồng hóa vào sinh khối lá trong vòng 24 giờ", Mohr và các tác giả nghiên cứu mới cho biết.

Hệ thống cộng sinh này đã hoạt động trơn tru trong hàng trăm triệu năm, và rõ ràng C. neptuna đóng một vai trò quyết định đến việc cỏ biển di cư từ mặt đất vào trong lòng đại dương. Nhưng nguồn gốc của vi khuẩn này đến từ đâu thì vẫn còn chưa rõ.

Trong khi Mohr tìm thấy các bằng chứng về mặt di truyền cho thấy tổ tiên của C. neptuna từng cộng sinh với rong biển – một loài không có rễ, ông cũng tìm thấy các họ hàng gần nhất còn sống của vi khuẩn này đang cộng sinh với cỏ đầm lầy mặn.

Do đó có hai giả thuyết, một là C. neptuna đã bỏ rong biển để đi theo cỏ biển. Hoặc là tình bạn này đã hình thành sớm hơn, khi cỏ biển còn ở trên đầm lầy ngập mặn, chúng đã kết thân với C. neptuna và sau đó mang theo người bạn của mình xuống lòng đại dương.

Tại sao chúng ta cần bảo vệ tình bạn và hệ sinh thái này?

13. Bất chấp cỏ biển đã có được sự giúp đỡ của C. neptuna như thế nào và từ bao giờ, sự kết hợp của chúng ngày nay  không chỉ viết nên một câu chuyện thành công cho bản thân tình bạn ấy, mà còn cho cả một hệ sinh thái trong lòng đại dương và trên bề mặt đất.

Thảm cỏ biển là nơi trú ẩn và là nguồn thức ăn phong phú của nhiều loài sinh vật biển. Những tán lá cỏ biển là nơi ẩn náu, ấp ủ và sinh sống của các sinh vật không xương sống nhỏ như tôm, cua, các loài cá nhỏ, cá chưa trưởng thành và cả cá lớn hơn.

14. Cỏ biển cũng chính là thức ăn của nhiều loài sinh vật biển, trong đó có các loài sắp tuyệt chủng như lợn biển, rùa xanh, rắn biển. Mỗi ngày, một con lợn biển trưởng thành có thể tiêu thụ khoảng từ 28 đến 40 kg cỏ biển, một con rùa biển trưởng thành tiêu thụ khoảng 2 kg.  Nếu cỏ biển biến mất, những con vật này sẽ không có gì để ăn.

Không chỉ có vai trò quan trọng với đại dương, cỏ biển còn là một bể chứa CO2 khổng lồ cho khí quyển. Cũng giống như thực vật trên cạn, cỏ biển hấp thụ CO2 từ không khí và thải oxy trong quá trình sống của chúng.

Khi cỏ biển chết và phân hủy dưới đáy biển, CO2 đã hấp thụ trước đó sẽ bị chôn vùi trong lớp trầm tích của đại dương. Hiện quần thể cỏ biển đang giúp chúng ta lưu trữ khoảng 27,4 triệu tấn CO2 trong khoảng 600.000 km2 thềm lục địa.

Một điều đáng tiếc là chúng ta đang phá hủy các đồng cỏ biển với tốc độ thậm chí còn nhanh hơn các khu rừng mưa nhiệt đới. Theo thống kê, 18% diện tích cỏ biển trên toàn thế giới đã biến mất chỉ trong vài thập kỷ qua. Con số tương đương với diện tích trên 30.000 km vuông.

(Nguồn: khoahoc.tv)

Sự thành công trong việc xâm lấn lại đại dương của cỏ biển còn có công của một loài cộng sinh với chúng, đó là:

Không phải Amazon, Trái đất còn có một lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương nhưng ít người biết đến

1. Sống trên bề mặt đất, con người chúng ta thường nghĩ rằng rừng mưa nhiệt đới là những lá phổi xanh của hành tinh. Trong hàng trăm triệu năm, rừng nhiệt đới đã liên tục hấp thụ một lượng lớn khí carbon dioxide (CO₂) từ bầu khí quyển và tạo ra oxy để hỗ trợ sự sống cho các loài động vật.

Tuy nhiên, công bằng mà nói, hóa ra Trái đất còn đang thở bằng những lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương, một hệ sinh thái mà ít người trong số chúng ta biết đến: Đó là những cánh đồng cỏ biển.

2. Cỏ biển không phải rong biển, cũng không phải tảo hay san hô. Chúng là thực vật và từng sống trên cạn. Cỏ biển thuộc nhóm thực vật một lá mầm. Chúng có rễ, có lá, có hoa và thậm chí hoa vẫn thụ phấn được khi ở dưới nước.

Loài thực vật này từng có tổ tiên chung với cỏ trên mặt đất, nhưng khoảng 100 triệu năm trước, những cây cỏ biển lại tìm đường lặn xuống và mọc dưới đáy đại dương. Ở đây, chúng vẫn giữ truyền thống quang hợp, trao đổi CO₂và oxy như bình thường.

3. Mỗi một mét vuông cỏ biển có thể tạo ra 10 lít khí oxy mỗi ngày thông qua quang hợp. Và chúng cũng hấp thụ carbon nhanh gấp 35 lần so với rừng mưa nhiệt đới. Hệ sinh thái cỏ biển nằm trong số những bể chứa carbon lớn nhất hành tinh. Dù chỉ chiếm 0,1% diện tích đáy biển, loài sinh vật này lại đang lưu trữ 11% carbon có trong lòng đại dương.

Đến các nhà khoa học cũng phải bất ngờ trước năng suất hấp thụ carbon của cỏ biển

4. Thế nhưng, điều gì đã giúp cỏ biển đánh bại rừng nhiệt đới trong nhiệm vụ thanh lọc CO₂cho Trái đất? Hoá ra ẩn dưới những cánh đồng cỏ biển vẫn còn có một anh hùng ẩn giấu. Thiếu vắng sự hiện diện của loài sinh vật này, cỏ biển sẽ héo úa và mất đi gần như toàn bộ khả năng thu giữ carbon của chúng.

Trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã phát hiện trong rễ của loài cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) có một loại vi khuẩn tên là Celerinatantimonas neptuna. Vi khuẩn này đã biến nitơ thành một chất dinh dưỡng mà cỏ biển biển cần để quang hợp.

Quá trình đó được gọi là cố định nitơ hay cố định đạm. Vi khuẩn C. neptuna dường như đã đi theo cỏ biển trong quá trình chúng di cư từ mặt đất trở lại đại dương khoảng 100 triệu năm về trước. Và tình bạn mật thiết giữa hai loài sinh vật này hóa ra đã giúp Trái đất trở nên xanh hơn bao giờ hết.

5. Trong chuyến di cư về lòng biển

Chúng ta biết tất cả các loài thực vật trên cạn thực ra đã tiến hóa từ một nhóm tảo lục cách đây khoảng 450 triệu năm. Khi còn là tảo dưới biển, chúng không có rễ, không có hoa và lấy chất dinh dưỡng thông qua quá trình thẩm thấu nước chứ không phải từ rễ đâm sâu vào đáy biển.

Lên khỏi bề mặt nước, các loài thực vật mới bắt đầu trang bị cho mình những bộ máy hấp thụ và trao đổi chất sinh sản đặc thù như rễ, thân, lá, hoa và hạt. Giống như tảo, thực vật cũng quang hợp nhưng chúng không sử dụng sắc tố phycobilin mà chỉ sử dụng diệp lục và carotenoid.

6. Thực vật trên mặt đất rõ ràng là một hình thức tiến hóa hơn nhiều so với tảo dưới biển. Tảo có thể ở dạng đơn bào, dạng sợi và sống một đời sống trôi nổi trong lòng đại dương, nhưng thực vật thì không, chúng chắc chắn phải ở dạng đa bào, có cơ thể phức tạp và rễ bám cố định vào mặt đất.

Nhưng vào khoảng 70-100 triệu năm trước, có một nhóm thực vật đang sống quanh các đầm lầy ngập mặn, bỗng nhiên lại muốn từ bỏ bầu không khí và di cư ngược trở lại lòng đại dương. Chúng chiếm lĩnh các khu vực nước nông để tiếp tục hứng lấy ánh sáng mặt trời và quang hợp.

7. Dần dần, loài thực vật này đã lần mò được tới tận độ sâu 60 mét, sinh sôi nảy nở và phát triển thành hơn 60 loài thuộc 5 phân họ khác nhau. Chúng phủ kín những khu vực biển rộng lớn, có thể lên tới 4.500km vuông, tạo thành các cánh đồng dưới thềm của tất cả các lục địa ngoại trừ Nam Cực.

Tới đây, không cần phải nhắc lại có lẽ bạn cũng biết chúng ta đang nói về cỏ biển và chuyến di cư đáng ngưỡng mộ của chúng. Nhưng điều chúng ta chưa nói đến là sự thành công trong việc xâm lấn lại đại dương của cỏ biển còn có công của một loài cộng sinh với chúng, vi khuẩn cố định đạm.

8. Cỏ biển cần đạm, nhưng chúng lấy đạm từ đâu?

Đạm hay các chất chứa nitơ là một thành phần thiết yếu cho mọi quá trình sống, của cả động vật cũng như thực vật. Trong cơ thể con người chúng ta, nitơ là các khối xây dựng lên DNA, protein và từng amino axit, nucleotide.

Trong thực vật, nitơ là thành phần không thể thiếu để tạo nên diệp lục, hợp chất đang giúp chúng quang hợp, hút lấy CO₂, cô lập carbon và nhả ra oxy. Thiếu nitơ hay thiếu đạm, các loài thực vật sẽ trở nên còi cọc, không thể trổ lá. Thiếu diệp lục khiến lá cây trở nên vàng úa và quá trình quang hợp sẽ bị ảnh hưởng.

Điều này lẽ ra đã phải xảy đến với cỏ biển trong quá trình chúng đi từ mặt đất xuống đáy đại dương. Đó là bởi khác với tảo có thể lấy nitơ từ nước và tự chuyển đổi ni tơ thành ammonia hay nitrate để sử dụng, cỏ biển là hậu duệ của thực vật nên chúng bắt buộc phải lấy nitơ từ đất, thông qua quá trình cố định đạm mà vi khuẩn thực hiện.

9. Ngay cả bầu khí quyển chứa đầy nitơ, nhưng thực vật cũng không thể hút khí đó để sống. Chúng cần các vi khuẩn chuyển đổi nitơ thành các dạng hợp chất mà rễ hút như ammonia hay nitrate để cây sử dụng được. Quá trình chuyển đổi này được gọi là cố định đạm. Nhưng tin buồn là ở dưới đáy biển lại không chứa nhiều các vi khuẩn cố định đạm hiệu quả như trên mặt đất.

Điều này cho thấy phải có một cái gì đó khác đã chuyển đổi và cung cấp nitơ cho cỏ biển phát triển. Wiebke Mohr, một nhà sinh vật học đại dương đến từ Viện Max Planck ở Bremen, Đức đã rất tò mò với câu hỏi này.

10. Trong một nghiên cứu của mình, ông và các đồng nghiệp đã thu thập cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) ở vùng Địa Trung Hải và các lớp trầm tích xung quanh nó. Sau khi mang chúng về phòng thí nghiệm, họ sẽ nhuộm các mẫu vật với các chất nhuộm màu khác nhau, làm nổi bật từng loài vi khuẩn có mặt.

Kết quả cho thấy sự hiện diện của một chủng vi khuẩn hoàn toàn mới trong rễ của cỏ biển. Mohr và các đồng nghiệp của mình đã đặt tên cho vi khuẩn này là Celerinatantimonas neptuna và họ để ý C. neptuna thường xuất hiện rất nhiều trong rễ cỏ biển vào mùa hè, khoảng thời gian mà nitơ khan hiếm nhất. Có vẻ như đây chính là những vi khuẩn giúp cỏ biển cố định nitơ.

"Trước đây các nhà khoa học khác cho rằng cái gọi là nitơ cố định mà cỏ biển sử dụng đến từ các vi khuẩn sống xung quanh gốc rễ của chúng dưới đáy biển. Nhưng bây giờ, chúng tôi đã chứng minh được đây là một mối quan hệ gắn bó chặt chẽ hơn nhiều: 

Vi khuẩn cố định đạm sống ngay bên trong rễ của cỏ biển chứ không phải phía bên ngoài và ở trong đất. Đây là lần đầu tiên một sự cộng sinh mật thiết như vậy được chứng minh ở cỏ biển", Mohr nói.

11. Hai người bạn song hành

Ở trên cạn, chúng ta có các loài cây họ đậu cũng nuôi vi khuẩn cố định đạm ngay bên trong rễ của mình, nơi chúng tạo thành các nốt sần. Nhưng kiểu quan hệ cộng sinh này chưa từng được quan sát thấy ở bất kỳ loài thực vật biển nào.

Bây giờ, Mohr và các đồng nghiệp của ông đã chứng minh được cỏ biển ở vùng Địa Trung Hải cũng mang một loại vi khuẩn cố định đạm là C. neptuna trong rễ của chúng. Nhưng vì họ hàng của loài vi khuẩn này xuất hiện ở mọi nơi trên thế giới, Mohr cho rằng các mối quan hệ cộng sinh tương tự cũng có thể xảy ra với các loài cỏ biển khác, ở những vùng biển khác.

Vi khuẩn C. neptuna được lợi rất lớn từ quá trình cộng sinh với cỏ biển. Chúng cần năng lượng để hoạt động, bởi quá trình biến đổi nitơ thành amonia hay nitrit rất tốn năng lượng. Cỏ biển đã cung cấp một ngôi nhà, và cả các phân tử đường để nuôi sống loài vi khuẩn này.

12. Đổi lại, C. neptuna sẽ cố định nitơ cho chúng. Sau khi có được nitơ từ rễ, cỏ biển sẽ nhanh chóng đưa nguyên tố này lên nuôi sống bộ lá của mình và tăng cường quang hợp. "Sự chuyển giao này diễn ra rất nhanh chóng, với khoảng 20% lượng nitơ cố định mới được đồng hóa vào sinh khối lá trong vòng 24 giờ", Mohr và các tác giả nghiên cứu mới cho biết.

Hệ thống cộng sinh này đã hoạt động trơn tru trong hàng trăm triệu năm, và rõ ràng C. neptuna đóng một vai trò quyết định đến việc cỏ biển di cư từ mặt đất vào trong lòng đại dương. Nhưng nguồn gốc của vi khuẩn này đến từ đâu thì vẫn còn chưa rõ.

Trong khi Mohr tìm thấy các bằng chứng về mặt di truyền cho thấy tổ tiên của C. neptuna từng cộng sinh với rong biển – một loài không có rễ, ông cũng tìm thấy các họ hàng gần nhất còn sống của vi khuẩn này đang cộng sinh với cỏ đầm lầy mặn.

Do đó có hai giả thuyết, một là C. neptuna đã bỏ rong biển để đi theo cỏ biển. Hoặc là tình bạn này đã hình thành sớm hơn, khi cỏ biển còn ở trên đầm lầy ngập mặn, chúng đã kết thân với C. neptuna và sau đó mang theo người bạn của mình xuống lòng đại dương.

Tại sao chúng ta cần bảo vệ tình bạn và hệ sinh thái này?

13. Bất chấp cỏ biển đã có được sự giúp đỡ của C. neptuna như thế nào và từ bao giờ, sự kết hợp của chúng ngày nay  không chỉ viết nên một câu chuyện thành công cho bản thân tình bạn ấy, mà còn cho cả một hệ sinh thái trong lòng đại dương và trên bề mặt đất.

Thảm cỏ biển là nơi trú ẩn và là nguồn thức ăn phong phú của nhiều loài sinh vật biển. Những tán lá cỏ biển là nơi ẩn náu, ấp ủ và sinh sống của các sinh vật không xương sống nhỏ như tôm, cua, các loài cá nhỏ, cá chưa trưởng thành và cả cá lớn hơn.

14. Cỏ biển cũng chính là thức ăn của nhiều loài sinh vật biển, trong đó có các loài sắp tuyệt chủng như lợn biển, rùa xanh, rắn biển. Mỗi ngày, một con lợn biển trưởng thành có thể tiêu thụ khoảng từ 28 đến 40 kg cỏ biển, một con rùa biển trưởng thành tiêu thụ khoảng 2 kg.  Nếu cỏ biển biến mất, những con vật này sẽ không có gì để ăn.

Không chỉ có vai trò quan trọng với đại dương, cỏ biển còn là một bể chứa CO2 khổng lồ cho khí quyển. Cũng giống như thực vật trên cạn, cỏ biển hấp thụ CO2 từ không khí và thải oxy trong quá trình sống của chúng.

Khi cỏ biển chết và phân hủy dưới đáy biển, CO2 đã hấp thụ trước đó sẽ bị chôn vùi trong lớp trầm tích của đại dương. Hiện quần thể cỏ biển đang giúp chúng ta lưu trữ khoảng 27,4 triệu tấn CO2 trong khoảng 600.000 km2 thềm lục địa.

Một điều đáng tiếc là chúng ta đang phá hủy các đồng cỏ biển với tốc độ thậm chí còn nhanh hơn các khu rừng mưa nhiệt đới. Theo thống kê, 18% diện tích cỏ biển trên toàn thế giới đã biến mất chỉ trong vài thập kỷ qua. Con số tương đương với diện tích trên 30.000 km vuông.

(Nguồn: khoahoc.tv)

Chọn một mệnh đề đúng:

Không phải Amazon, Trái đất còn có một lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương nhưng ít người biết đến

1. Sống trên bề mặt đất, con người chúng ta thường nghĩ rằng rừng mưa nhiệt đới là những lá phổi xanh của hành tinh. Trong hàng trăm triệu năm, rừng nhiệt đới đã liên tục hấp thụ một lượng lớn khí carbon dioxide (CO₂) từ bầu khí quyển và tạo ra oxy để hỗ trợ sự sống cho các loài động vật.

Tuy nhiên, công bằng mà nói, hóa ra Trái đất còn đang thở bằng những lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương, một hệ sinh thái mà ít người trong số chúng ta biết đến: Đó là những cánh đồng cỏ biển.

2. Cỏ biển không phải rong biển, cũng không phải tảo hay san hô. Chúng là thực vật và từng sống trên cạn. Cỏ biển thuộc nhóm thực vật một lá mầm. Chúng có rễ, có lá, có hoa và thậm chí hoa vẫn thụ phấn được khi ở dưới nước.

Loài thực vật này từng có tổ tiên chung với cỏ trên mặt đất, nhưng khoảng 100 triệu năm trước, những cây cỏ biển lại tìm đường lặn xuống và mọc dưới đáy đại dương. Ở đây, chúng vẫn giữ truyền thống quang hợp, trao đổi CO₂và oxy như bình thường.

3. Mỗi một mét vuông cỏ biển có thể tạo ra 10 lít khí oxy mỗi ngày thông qua quang hợp. Và chúng cũng hấp thụ carbon nhanh gấp 35 lần so với rừng mưa nhiệt đới. Hệ sinh thái cỏ biển nằm trong số những bể chứa carbon lớn nhất hành tinh. Dù chỉ chiếm 0,1% diện tích đáy biển, loài sinh vật này lại đang lưu trữ 11% carbon có trong lòng đại dương.

Đến các nhà khoa học cũng phải bất ngờ trước năng suất hấp thụ carbon của cỏ biển

4. Thế nhưng, điều gì đã giúp cỏ biển đánh bại rừng nhiệt đới trong nhiệm vụ thanh lọc CO₂cho Trái đất? Hoá ra ẩn dưới những cánh đồng cỏ biển vẫn còn có một anh hùng ẩn giấu. Thiếu vắng sự hiện diện của loài sinh vật này, cỏ biển sẽ héo úa và mất đi gần như toàn bộ khả năng thu giữ carbon của chúng.

Trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã phát hiện trong rễ của loài cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) có một loại vi khuẩn tên là Celerinatantimonas neptuna. Vi khuẩn này đã biến nitơ thành một chất dinh dưỡng mà cỏ biển biển cần để quang hợp.

Quá trình đó được gọi là cố định nitơ hay cố định đạm. Vi khuẩn C. neptuna dường như đã đi theo cỏ biển trong quá trình chúng di cư từ mặt đất trở lại đại dương khoảng 100 triệu năm về trước. Và tình bạn mật thiết giữa hai loài sinh vật này hóa ra đã giúp Trái đất trở nên xanh hơn bao giờ hết.

5. Trong chuyến di cư về lòng biển

Chúng ta biết tất cả các loài thực vật trên cạn thực ra đã tiến hóa từ một nhóm tảo lục cách đây khoảng 450 triệu năm. Khi còn là tảo dưới biển, chúng không có rễ, không có hoa và lấy chất dinh dưỡng thông qua quá trình thẩm thấu nước chứ không phải từ rễ đâm sâu vào đáy biển.

Lên khỏi bề mặt nước, các loài thực vật mới bắt đầu trang bị cho mình những bộ máy hấp thụ và trao đổi chất sinh sản đặc thù như rễ, thân, lá, hoa và hạt. Giống như tảo, thực vật cũng quang hợp nhưng chúng không sử dụng sắc tố phycobilin mà chỉ sử dụng diệp lục và carotenoid.

6. Thực vật trên mặt đất rõ ràng là một hình thức tiến hóa hơn nhiều so với tảo dưới biển. Tảo có thể ở dạng đơn bào, dạng sợi và sống một đời sống trôi nổi trong lòng đại dương, nhưng thực vật thì không, chúng chắc chắn phải ở dạng đa bào, có cơ thể phức tạp và rễ bám cố định vào mặt đất.

Nhưng vào khoảng 70-100 triệu năm trước, có một nhóm thực vật đang sống quanh các đầm lầy ngập mặn, bỗng nhiên lại muốn từ bỏ bầu không khí và di cư ngược trở lại lòng đại dương. Chúng chiếm lĩnh các khu vực nước nông để tiếp tục hứng lấy ánh sáng mặt trời và quang hợp.

7. Dần dần, loài thực vật này đã lần mò được tới tận độ sâu 60 mét, sinh sôi nảy nở và phát triển thành hơn 60 loài thuộc 5 phân họ khác nhau. Chúng phủ kín những khu vực biển rộng lớn, có thể lên tới 4.500km vuông, tạo thành các cánh đồng dưới thềm của tất cả các lục địa ngoại trừ Nam Cực.

Tới đây, không cần phải nhắc lại có lẽ bạn cũng biết chúng ta đang nói về cỏ biển và chuyến di cư đáng ngưỡng mộ của chúng. Nhưng điều chúng ta chưa nói đến là sự thành công trong việc xâm lấn lại đại dương của cỏ biển còn có công của một loài cộng sinh với chúng, vi khuẩn cố định đạm.

8. Cỏ biển cần đạm, nhưng chúng lấy đạm từ đâu?

Đạm hay các chất chứa nitơ là một thành phần thiết yếu cho mọi quá trình sống, của cả động vật cũng như thực vật. Trong cơ thể con người chúng ta, nitơ là các khối xây dựng lên DNA, protein và từng amino axit, nucleotide.

Trong thực vật, nitơ là thành phần không thể thiếu để tạo nên diệp lục, hợp chất đang giúp chúng quang hợp, hút lấy CO₂, cô lập carbon và nhả ra oxy. Thiếu nitơ hay thiếu đạm, các loài thực vật sẽ trở nên còi cọc, không thể trổ lá. Thiếu diệp lục khiến lá cây trở nên vàng úa và quá trình quang hợp sẽ bị ảnh hưởng.

Điều này lẽ ra đã phải xảy đến với cỏ biển trong quá trình chúng đi từ mặt đất xuống đáy đại dương. Đó là bởi khác với tảo có thể lấy nitơ từ nước và tự chuyển đổi ni tơ thành ammonia hay nitrate để sử dụng, cỏ biển là hậu duệ của thực vật nên chúng bắt buộc phải lấy nitơ từ đất, thông qua quá trình cố định đạm mà vi khuẩn thực hiện.

9. Ngay cả bầu khí quyển chứa đầy nitơ, nhưng thực vật cũng không thể hút khí đó để sống. Chúng cần các vi khuẩn chuyển đổi nitơ thành các dạng hợp chất mà rễ hút như ammonia hay nitrate để cây sử dụng được. Quá trình chuyển đổi này được gọi là cố định đạm. Nhưng tin buồn là ở dưới đáy biển lại không chứa nhiều các vi khuẩn cố định đạm hiệu quả như trên mặt đất.

Điều này cho thấy phải có một cái gì đó khác đã chuyển đổi và cung cấp nitơ cho cỏ biển phát triển. Wiebke Mohr, một nhà sinh vật học đại dương đến từ Viện Max Planck ở Bremen, Đức đã rất tò mò với câu hỏi này.

10. Trong một nghiên cứu của mình, ông và các đồng nghiệp đã thu thập cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) ở vùng Địa Trung Hải và các lớp trầm tích xung quanh nó. Sau khi mang chúng về phòng thí nghiệm, họ sẽ nhuộm các mẫu vật với các chất nhuộm màu khác nhau, làm nổi bật từng loài vi khuẩn có mặt.

Kết quả cho thấy sự hiện diện của một chủng vi khuẩn hoàn toàn mới trong rễ của cỏ biển. Mohr và các đồng nghiệp của mình đã đặt tên cho vi khuẩn này là Celerinatantimonas neptuna và họ để ý C. neptuna thường xuất hiện rất nhiều trong rễ cỏ biển vào mùa hè, khoảng thời gian mà nitơ khan hiếm nhất. Có vẻ như đây chính là những vi khuẩn giúp cỏ biển cố định nitơ.

"Trước đây các nhà khoa học khác cho rằng cái gọi là nitơ cố định mà cỏ biển sử dụng đến từ các vi khuẩn sống xung quanh gốc rễ của chúng dưới đáy biển. Nhưng bây giờ, chúng tôi đã chứng minh được đây là một mối quan hệ gắn bó chặt chẽ hơn nhiều: 

Vi khuẩn cố định đạm sống ngay bên trong rễ của cỏ biển chứ không phải phía bên ngoài và ở trong đất. Đây là lần đầu tiên một sự cộng sinh mật thiết như vậy được chứng minh ở cỏ biển", Mohr nói.

11. Hai người bạn song hành

Ở trên cạn, chúng ta có các loài cây họ đậu cũng nuôi vi khuẩn cố định đạm ngay bên trong rễ của mình, nơi chúng tạo thành các nốt sần. Nhưng kiểu quan hệ cộng sinh này chưa từng được quan sát thấy ở bất kỳ loài thực vật biển nào.

Bây giờ, Mohr và các đồng nghiệp của ông đã chứng minh được cỏ biển ở vùng Địa Trung Hải cũng mang một loại vi khuẩn cố định đạm là C. neptuna trong rễ của chúng. Nhưng vì họ hàng của loài vi khuẩn này xuất hiện ở mọi nơi trên thế giới, Mohr cho rằng các mối quan hệ cộng sinh tương tự cũng có thể xảy ra với các loài cỏ biển khác, ở những vùng biển khác.

Vi khuẩn C. neptuna được lợi rất lớn từ quá trình cộng sinh với cỏ biển. Chúng cần năng lượng để hoạt động, bởi quá trình biến đổi nitơ thành amonia hay nitrit rất tốn năng lượng. Cỏ biển đã cung cấp một ngôi nhà, và cả các phân tử đường để nuôi sống loài vi khuẩn này.

12. Đổi lại, C. neptuna sẽ cố định nitơ cho chúng. Sau khi có được nitơ từ rễ, cỏ biển sẽ nhanh chóng đưa nguyên tố này lên nuôi sống bộ lá của mình và tăng cường quang hợp. "Sự chuyển giao này diễn ra rất nhanh chóng, với khoảng 20% lượng nitơ cố định mới được đồng hóa vào sinh khối lá trong vòng 24 giờ", Mohr và các tác giả nghiên cứu mới cho biết.

Hệ thống cộng sinh này đã hoạt động trơn tru trong hàng trăm triệu năm, và rõ ràng C. neptuna đóng một vai trò quyết định đến việc cỏ biển di cư từ mặt đất vào trong lòng đại dương. Nhưng nguồn gốc của vi khuẩn này đến từ đâu thì vẫn còn chưa rõ.

Trong khi Mohr tìm thấy các bằng chứng về mặt di truyền cho thấy tổ tiên của C. neptuna từng cộng sinh với rong biển – một loài không có rễ, ông cũng tìm thấy các họ hàng gần nhất còn sống của vi khuẩn này đang cộng sinh với cỏ đầm lầy mặn.

Do đó có hai giả thuyết, một là C. neptuna đã bỏ rong biển để đi theo cỏ biển. Hoặc là tình bạn này đã hình thành sớm hơn, khi cỏ biển còn ở trên đầm lầy ngập mặn, chúng đã kết thân với C. neptuna và sau đó mang theo người bạn của mình xuống lòng đại dương.

Tại sao chúng ta cần bảo vệ tình bạn và hệ sinh thái này?

13. Bất chấp cỏ biển đã có được sự giúp đỡ của C. neptuna như thế nào và từ bao giờ, sự kết hợp của chúng ngày nay  không chỉ viết nên một câu chuyện thành công cho bản thân tình bạn ấy, mà còn cho cả một hệ sinh thái trong lòng đại dương và trên bề mặt đất.

Thảm cỏ biển là nơi trú ẩn và là nguồn thức ăn phong phú của nhiều loài sinh vật biển. Những tán lá cỏ biển là nơi ẩn náu, ấp ủ và sinh sống của các sinh vật không xương sống nhỏ như tôm, cua, các loài cá nhỏ, cá chưa trưởng thành và cả cá lớn hơn.

14. Cỏ biển cũng chính là thức ăn của nhiều loài sinh vật biển, trong đó có các loài sắp tuyệt chủng như lợn biển, rùa xanh, rắn biển. Mỗi ngày, một con lợn biển trưởng thành có thể tiêu thụ khoảng từ 28 đến 40 kg cỏ biển, một con rùa biển trưởng thành tiêu thụ khoảng 2 kg.  Nếu cỏ biển biến mất, những con vật này sẽ không có gì để ăn.

Không chỉ có vai trò quan trọng với đại dương, cỏ biển còn là một bể chứa CO2 khổng lồ cho khí quyển. Cũng giống như thực vật trên cạn, cỏ biển hấp thụ CO2 từ không khí và thải oxy trong quá trình sống của chúng.

Khi cỏ biển chết và phân hủy dưới đáy biển, CO2 đã hấp thụ trước đó sẽ bị chôn vùi trong lớp trầm tích của đại dương. Hiện quần thể cỏ biển đang giúp chúng ta lưu trữ khoảng 27,4 triệu tấn CO2 trong khoảng 600.000 km2 thềm lục địa.

Một điều đáng tiếc là chúng ta đang phá hủy các đồng cỏ biển với tốc độ thậm chí còn nhanh hơn các khu rừng mưa nhiệt đới. Theo thống kê, 18% diện tích cỏ biển trên toàn thế giới đã biến mất chỉ trong vài thập kỷ qua. Con số tương đương với diện tích trên 30.000 km vuông.

(Nguồn: khoahoc.tv)

Posidonia oceanica là:

Không phải Amazon, Trái đất còn có một lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương nhưng ít người biết đến

1. Sống trên bề mặt đất, con người chúng ta thường nghĩ rằng rừng mưa nhiệt đới là những lá phổi xanh của hành tinh. Trong hàng trăm triệu năm, rừng nhiệt đới đã liên tục hấp thụ một lượng lớn khí carbon dioxide (CO₂) từ bầu khí quyển và tạo ra oxy để hỗ trợ sự sống cho các loài động vật.

Tuy nhiên, công bằng mà nói, hóa ra Trái đất còn đang thở bằng những lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương, một hệ sinh thái mà ít người trong số chúng ta biết đến: Đó là những cánh đồng cỏ biển.

2. Cỏ biển không phải rong biển, cũng không phải tảo hay san hô. Chúng là thực vật và từng sống trên cạn. Cỏ biển thuộc nhóm thực vật một lá mầm. Chúng có rễ, có lá, có hoa và thậm chí hoa vẫn thụ phấn được khi ở dưới nước.

Loài thực vật này từng có tổ tiên chung với cỏ trên mặt đất, nhưng khoảng 100 triệu năm trước, những cây cỏ biển lại tìm đường lặn xuống và mọc dưới đáy đại dương. Ở đây, chúng vẫn giữ truyền thống quang hợp, trao đổi CO₂và oxy như bình thường.

3. Mỗi một mét vuông cỏ biển có thể tạo ra 10 lít khí oxy mỗi ngày thông qua quang hợp. Và chúng cũng hấp thụ carbon nhanh gấp 35 lần so với rừng mưa nhiệt đới. Hệ sinh thái cỏ biển nằm trong số những bể chứa carbon lớn nhất hành tinh. Dù chỉ chiếm 0,1% diện tích đáy biển, loài sinh vật này lại đang lưu trữ 11% carbon có trong lòng đại dương.

Đến các nhà khoa học cũng phải bất ngờ trước năng suất hấp thụ carbon của cỏ biển

4. Thế nhưng, điều gì đã giúp cỏ biển đánh bại rừng nhiệt đới trong nhiệm vụ thanh lọc CO₂cho Trái đất? Hoá ra ẩn dưới những cánh đồng cỏ biển vẫn còn có một anh hùng ẩn giấu. Thiếu vắng sự hiện diện của loài sinh vật này, cỏ biển sẽ héo úa và mất đi gần như toàn bộ khả năng thu giữ carbon của chúng.

Trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã phát hiện trong rễ của loài cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) có một loại vi khuẩn tên là Celerinatantimonas neptuna. Vi khuẩn này đã biến nitơ thành một chất dinh dưỡng mà cỏ biển biển cần để quang hợp.

Quá trình đó được gọi là cố định nitơ hay cố định đạm. Vi khuẩn C. neptuna dường như đã đi theo cỏ biển trong quá trình chúng di cư từ mặt đất trở lại đại dương khoảng 100 triệu năm về trước. Và tình bạn mật thiết giữa hai loài sinh vật này hóa ra đã giúp Trái đất trở nên xanh hơn bao giờ hết.

5. Trong chuyến di cư về lòng biển

Chúng ta biết tất cả các loài thực vật trên cạn thực ra đã tiến hóa từ một nhóm tảo lục cách đây khoảng 450 triệu năm. Khi còn là tảo dưới biển, chúng không có rễ, không có hoa và lấy chất dinh dưỡng thông qua quá trình thẩm thấu nước chứ không phải từ rễ đâm sâu vào đáy biển.

Lên khỏi bề mặt nước, các loài thực vật mới bắt đầu trang bị cho mình những bộ máy hấp thụ và trao đổi chất sinh sản đặc thù như rễ, thân, lá, hoa và hạt. Giống như tảo, thực vật cũng quang hợp nhưng chúng không sử dụng sắc tố phycobilin mà chỉ sử dụng diệp lục và carotenoid.

6. Thực vật trên mặt đất rõ ràng là một hình thức tiến hóa hơn nhiều so với tảo dưới biển. Tảo có thể ở dạng đơn bào, dạng sợi và sống một đời sống trôi nổi trong lòng đại dương, nhưng thực vật thì không, chúng chắc chắn phải ở dạng đa bào, có cơ thể phức tạp và rễ bám cố định vào mặt đất.

Nhưng vào khoảng 70-100 triệu năm trước, có một nhóm thực vật đang sống quanh các đầm lầy ngập mặn, bỗng nhiên lại muốn từ bỏ bầu không khí và di cư ngược trở lại lòng đại dương. Chúng chiếm lĩnh các khu vực nước nông để tiếp tục hứng lấy ánh sáng mặt trời và quang hợp.

7. Dần dần, loài thực vật này đã lần mò được tới tận độ sâu 60 mét, sinh sôi nảy nở và phát triển thành hơn 60 loài thuộc 5 phân họ khác nhau. Chúng phủ kín những khu vực biển rộng lớn, có thể lên tới 4.500km vuông, tạo thành các cánh đồng dưới thềm của tất cả các lục địa ngoại trừ Nam Cực.

Tới đây, không cần phải nhắc lại có lẽ bạn cũng biết chúng ta đang nói về cỏ biển và chuyến di cư đáng ngưỡng mộ của chúng. Nhưng điều chúng ta chưa nói đến là sự thành công trong việc xâm lấn lại đại dương của cỏ biển còn có công của một loài cộng sinh với chúng, vi khuẩn cố định đạm.

8. Cỏ biển cần đạm, nhưng chúng lấy đạm từ đâu?

Đạm hay các chất chứa nitơ là một thành phần thiết yếu cho mọi quá trình sống, của cả động vật cũng như thực vật. Trong cơ thể con người chúng ta, nitơ là các khối xây dựng lên DNA, protein và từng amino axit, nucleotide.

Trong thực vật, nitơ là thành phần không thể thiếu để tạo nên diệp lục, hợp chất đang giúp chúng quang hợp, hút lấy CO₂, cô lập carbon và nhả ra oxy. Thiếu nitơ hay thiếu đạm, các loài thực vật sẽ trở nên còi cọc, không thể trổ lá. Thiếu diệp lục khiến lá cây trở nên vàng úa và quá trình quang hợp sẽ bị ảnh hưởng.

Điều này lẽ ra đã phải xảy đến với cỏ biển trong quá trình chúng đi từ mặt đất xuống đáy đại dương. Đó là bởi khác với tảo có thể lấy nitơ từ nước và tự chuyển đổi ni tơ thành ammonia hay nitrate để sử dụng, cỏ biển là hậu duệ của thực vật nên chúng bắt buộc phải lấy nitơ từ đất, thông qua quá trình cố định đạm mà vi khuẩn thực hiện.

9. Ngay cả bầu khí quyển chứa đầy nitơ, nhưng thực vật cũng không thể hút khí đó để sống. Chúng cần các vi khuẩn chuyển đổi nitơ thành các dạng hợp chất mà rễ hút như ammonia hay nitrate để cây sử dụng được. Quá trình chuyển đổi này được gọi là cố định đạm. Nhưng tin buồn là ở dưới đáy biển lại không chứa nhiều các vi khuẩn cố định đạm hiệu quả như trên mặt đất.

Điều này cho thấy phải có một cái gì đó khác đã chuyển đổi và cung cấp nitơ cho cỏ biển phát triển. Wiebke Mohr, một nhà sinh vật học đại dương đến từ Viện Max Planck ở Bremen, Đức đã rất tò mò với câu hỏi này.

10. Trong một nghiên cứu của mình, ông và các đồng nghiệp đã thu thập cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) ở vùng Địa Trung Hải và các lớp trầm tích xung quanh nó. Sau khi mang chúng về phòng thí nghiệm, họ sẽ nhuộm các mẫu vật với các chất nhuộm màu khác nhau, làm nổi bật từng loài vi khuẩn có mặt.

Kết quả cho thấy sự hiện diện của một chủng vi khuẩn hoàn toàn mới trong rễ của cỏ biển. Mohr và các đồng nghiệp của mình đã đặt tên cho vi khuẩn này là Celerinatantimonas neptuna và họ để ý C. neptuna thường xuất hiện rất nhiều trong rễ cỏ biển vào mùa hè, khoảng thời gian mà nitơ khan hiếm nhất. Có vẻ như đây chính là những vi khuẩn giúp cỏ biển cố định nitơ.

"Trước đây các nhà khoa học khác cho rằng cái gọi là nitơ cố định mà cỏ biển sử dụng đến từ các vi khuẩn sống xung quanh gốc rễ của chúng dưới đáy biển. Nhưng bây giờ, chúng tôi đã chứng minh được đây là một mối quan hệ gắn bó chặt chẽ hơn nhiều: 

Vi khuẩn cố định đạm sống ngay bên trong rễ của cỏ biển chứ không phải phía bên ngoài và ở trong đất. Đây là lần đầu tiên một sự cộng sinh mật thiết như vậy được chứng minh ở cỏ biển", Mohr nói.

11. Hai người bạn song hành

Ở trên cạn, chúng ta có các loài cây họ đậu cũng nuôi vi khuẩn cố định đạm ngay bên trong rễ của mình, nơi chúng tạo thành các nốt sần. Nhưng kiểu quan hệ cộng sinh này chưa từng được quan sát thấy ở bất kỳ loài thực vật biển nào.

Bây giờ, Mohr và các đồng nghiệp của ông đã chứng minh được cỏ biển ở vùng Địa Trung Hải cũng mang một loại vi khuẩn cố định đạm là C. neptuna trong rễ của chúng. Nhưng vì họ hàng của loài vi khuẩn này xuất hiện ở mọi nơi trên thế giới, Mohr cho rằng các mối quan hệ cộng sinh tương tự cũng có thể xảy ra với các loài cỏ biển khác, ở những vùng biển khác.

Vi khuẩn C. neptuna được lợi rất lớn từ quá trình cộng sinh với cỏ biển. Chúng cần năng lượng để hoạt động, bởi quá trình biến đổi nitơ thành amonia hay nitrit rất tốn năng lượng. Cỏ biển đã cung cấp một ngôi nhà, và cả các phân tử đường để nuôi sống loài vi khuẩn này.

12. Đổi lại, C. neptuna sẽ cố định nitơ cho chúng. Sau khi có được nitơ từ rễ, cỏ biển sẽ nhanh chóng đưa nguyên tố này lên nuôi sống bộ lá của mình và tăng cường quang hợp. "Sự chuyển giao này diễn ra rất nhanh chóng, với khoảng 20% lượng nitơ cố định mới được đồng hóa vào sinh khối lá trong vòng 24 giờ", Mohr và các tác giả nghiên cứu mới cho biết.

Hệ thống cộng sinh này đã hoạt động trơn tru trong hàng trăm triệu năm, và rõ ràng C. neptuna đóng một vai trò quyết định đến việc cỏ biển di cư từ mặt đất vào trong lòng đại dương. Nhưng nguồn gốc của vi khuẩn này đến từ đâu thì vẫn còn chưa rõ.

Trong khi Mohr tìm thấy các bằng chứng về mặt di truyền cho thấy tổ tiên của C. neptuna từng cộng sinh với rong biển – một loài không có rễ, ông cũng tìm thấy các họ hàng gần nhất còn sống của vi khuẩn này đang cộng sinh với cỏ đầm lầy mặn.

Do đó có hai giả thuyết, một là C. neptuna đã bỏ rong biển để đi theo cỏ biển. Hoặc là tình bạn này đã hình thành sớm hơn, khi cỏ biển còn ở trên đầm lầy ngập mặn, chúng đã kết thân với C. neptuna và sau đó mang theo người bạn của mình xuống lòng đại dương.

Tại sao chúng ta cần bảo vệ tình bạn và hệ sinh thái này?

13. Bất chấp cỏ biển đã có được sự giúp đỡ của C. neptuna như thế nào và từ bao giờ, sự kết hợp của chúng ngày nay  không chỉ viết nên một câu chuyện thành công cho bản thân tình bạn ấy, mà còn cho cả một hệ sinh thái trong lòng đại dương và trên bề mặt đất.

Thảm cỏ biển là nơi trú ẩn và là nguồn thức ăn phong phú của nhiều loài sinh vật biển. Những tán lá cỏ biển là nơi ẩn náu, ấp ủ và sinh sống của các sinh vật không xương sống nhỏ như tôm, cua, các loài cá nhỏ, cá chưa trưởng thành và cả cá lớn hơn.

14. Cỏ biển cũng chính là thức ăn của nhiều loài sinh vật biển, trong đó có các loài sắp tuyệt chủng như lợn biển, rùa xanh, rắn biển. Mỗi ngày, một con lợn biển trưởng thành có thể tiêu thụ khoảng từ 28 đến 40 kg cỏ biển, một con rùa biển trưởng thành tiêu thụ khoảng 2 kg.  Nếu cỏ biển biến mất, những con vật này sẽ không có gì để ăn.

Không chỉ có vai trò quan trọng với đại dương, cỏ biển còn là một bể chứa CO2 khổng lồ cho khí quyển. Cũng giống như thực vật trên cạn, cỏ biển hấp thụ CO2 từ không khí và thải oxy trong quá trình sống của chúng.

Khi cỏ biển chết và phân hủy dưới đáy biển, CO2 đã hấp thụ trước đó sẽ bị chôn vùi trong lớp trầm tích của đại dương. Hiện quần thể cỏ biển đang giúp chúng ta lưu trữ khoảng 27,4 triệu tấn CO2 trong khoảng 600.000 km2 thềm lục địa.

Một điều đáng tiếc là chúng ta đang phá hủy các đồng cỏ biển với tốc độ thậm chí còn nhanh hơn các khu rừng mưa nhiệt đới. Theo thống kê, 18% diện tích cỏ biển trên toàn thế giới đã biến mất chỉ trong vài thập kỷ qua. Con số tương đương với diện tích trên 30.000 km vuông.

(Nguồn: khoahoc.tv)

Đáp án nào dưới đây không đúng khi nói về cỏ biển?

Không phải Amazon, Trái đất còn có một lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương nhưng ít người biết đến

1. Sống trên bề mặt đất, con người chúng ta thường nghĩ rằng rừng mưa nhiệt đới là những lá phổi xanh của hành tinh. Trong hàng trăm triệu năm, rừng nhiệt đới đã liên tục hấp thụ một lượng lớn khí carbon dioxide (CO₂) từ bầu khí quyển và tạo ra oxy để hỗ trợ sự sống cho các loài động vật.

Tuy nhiên, công bằng mà nói, hóa ra Trái đất còn đang thở bằng những lá phổi lớn hơn trong lòng đại dương, một hệ sinh thái mà ít người trong số chúng ta biết đến: Đó là những cánh đồng cỏ biển.

2. Cỏ biển không phải rong biển, cũng không phải tảo hay san hô. Chúng là thực vật và từng sống trên cạn. Cỏ biển thuộc nhóm thực vật một lá mầm. Chúng có rễ, có lá, có hoa và thậm chí hoa vẫn thụ phấn được khi ở dưới nước.

Loài thực vật này từng có tổ tiên chung với cỏ trên mặt đất, nhưng khoảng 100 triệu năm trước, những cây cỏ biển lại tìm đường lặn xuống và mọc dưới đáy đại dương. Ở đây, chúng vẫn giữ truyền thống quang hợp, trao đổi CO₂và oxy như bình thường.

3. Mỗi một mét vuông cỏ biển có thể tạo ra 10 lít khí oxy mỗi ngày thông qua quang hợp. Và chúng cũng hấp thụ carbon nhanh gấp 35 lần so với rừng mưa nhiệt đới. Hệ sinh thái cỏ biển nằm trong số những bể chứa carbon lớn nhất hành tinh. Dù chỉ chiếm 0,1% diện tích đáy biển, loài sinh vật này lại đang lưu trữ 11% carbon có trong lòng đại dương.

Đến các nhà khoa học cũng phải bất ngờ trước năng suất hấp thụ carbon của cỏ biển

4. Thế nhưng, điều gì đã giúp cỏ biển đánh bại rừng nhiệt đới trong nhiệm vụ thanh lọc CO₂cho Trái đất? Hoá ra ẩn dưới những cánh đồng cỏ biển vẫn còn có một anh hùng ẩn giấu. Thiếu vắng sự hiện diện của loài sinh vật này, cỏ biển sẽ héo úa và mất đi gần như toàn bộ khả năng thu giữ carbon của chúng.

Trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature, các nhà khoa học đã phát hiện trong rễ của loài cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) có một loại vi khuẩn tên là Celerinatantimonas neptuna. Vi khuẩn này đã biến nitơ thành một chất dinh dưỡng mà cỏ biển biển cần để quang hợp.

Quá trình đó được gọi là cố định nitơ hay cố định đạm. Vi khuẩn C. neptuna dường như đã đi theo cỏ biển trong quá trình chúng di cư từ mặt đất trở lại đại dương khoảng 100 triệu năm về trước. Và tình bạn mật thiết giữa hai loài sinh vật này hóa ra đã giúp Trái đất trở nên xanh hơn bao giờ hết.

5. Trong chuyến di cư về lòng biển

Chúng ta biết tất cả các loài thực vật trên cạn thực ra đã tiến hóa từ một nhóm tảo lục cách đây khoảng 450 triệu năm. Khi còn là tảo dưới biển, chúng không có rễ, không có hoa và lấy chất dinh dưỡng thông qua quá trình thẩm thấu nước chứ không phải từ rễ đâm sâu vào đáy biển.

Lên khỏi bề mặt nước, các loài thực vật mới bắt đầu trang bị cho mình những bộ máy hấp thụ và trao đổi chất sinh sản đặc thù như rễ, thân, lá, hoa và hạt. Giống như tảo, thực vật cũng quang hợp nhưng chúng không sử dụng sắc tố phycobilin mà chỉ sử dụng diệp lục và carotenoid.

6. Thực vật trên mặt đất rõ ràng là một hình thức tiến hóa hơn nhiều so với tảo dưới biển. Tảo có thể ở dạng đơn bào, dạng sợi và sống một đời sống trôi nổi trong lòng đại dương, nhưng thực vật thì không, chúng chắc chắn phải ở dạng đa bào, có cơ thể phức tạp và rễ bám cố định vào mặt đất.

Nhưng vào khoảng 70-100 triệu năm trước, có một nhóm thực vật đang sống quanh các đầm lầy ngập mặn, bỗng nhiên lại muốn từ bỏ bầu không khí và di cư ngược trở lại lòng đại dương. Chúng chiếm lĩnh các khu vực nước nông để tiếp tục hứng lấy ánh sáng mặt trời và quang hợp.

7. Dần dần, loài thực vật này đã lần mò được tới tận độ sâu 60 mét, sinh sôi nảy nở và phát triển thành hơn 60 loài thuộc 5 phân họ khác nhau. Chúng phủ kín những khu vực biển rộng lớn, có thể lên tới 4.500km vuông, tạo thành các cánh đồng dưới thềm của tất cả các lục địa ngoại trừ Nam Cực.

Tới đây, không cần phải nhắc lại có lẽ bạn cũng biết chúng ta đang nói về cỏ biển và chuyến di cư đáng ngưỡng mộ của chúng. Nhưng điều chúng ta chưa nói đến là sự thành công trong việc xâm lấn lại đại dương của cỏ biển còn có công của một loài cộng sinh với chúng, vi khuẩn cố định đạm.

8. Cỏ biển cần đạm, nhưng chúng lấy đạm từ đâu?

Đạm hay các chất chứa nitơ là một thành phần thiết yếu cho mọi quá trình sống, của cả động vật cũng như thực vật. Trong cơ thể con người chúng ta, nitơ là các khối xây dựng lên DNA, protein và từng amino axit, nucleotide.

Trong thực vật, nitơ là thành phần không thể thiếu để tạo nên diệp lục, hợp chất đang giúp chúng quang hợp, hút lấy CO₂, cô lập carbon và nhả ra oxy. Thiếu nitơ hay thiếu đạm, các loài thực vật sẽ trở nên còi cọc, không thể trổ lá. Thiếu diệp lục khiến lá cây trở nên vàng úa và quá trình quang hợp sẽ bị ảnh hưởng.

Điều này lẽ ra đã phải xảy đến với cỏ biển trong quá trình chúng đi từ mặt đất xuống đáy đại dương. Đó là bởi khác với tảo có thể lấy nitơ từ nước và tự chuyển đổi ni tơ thành ammonia hay nitrate để sử dụng, cỏ biển là hậu duệ của thực vật nên chúng bắt buộc phải lấy nitơ từ đất, thông qua quá trình cố định đạm mà vi khuẩn thực hiện.

9. Ngay cả bầu khí quyển chứa đầy nitơ, nhưng thực vật cũng không thể hút khí đó để sống. Chúng cần các vi khuẩn chuyển đổi nitơ thành các dạng hợp chất mà rễ hút như ammonia hay nitrate để cây sử dụng được. Quá trình chuyển đổi này được gọi là cố định đạm. Nhưng tin buồn là ở dưới đáy biển lại không chứa nhiều các vi khuẩn cố định đạm hiệu quả như trên mặt đất.

Điều này cho thấy phải có một cái gì đó khác đã chuyển đổi và cung cấp nitơ cho cỏ biển phát triển. Wiebke Mohr, một nhà sinh vật học đại dương đến từ Viện Max Planck ở Bremen, Đức đã rất tò mò với câu hỏi này.

10. Trong một nghiên cứu của mình, ông và các đồng nghiệp đã thu thập cỏ biển Neptune (Posidonia oceanica) ở vùng Địa Trung Hải và các lớp trầm tích xung quanh nó. Sau khi mang chúng về phòng thí nghiệm, họ sẽ nhuộm các mẫu vật với các chất nhuộm màu khác nhau, làm nổi bật từng loài vi khuẩn có mặt.

Kết quả cho thấy sự hiện diện của một chủng vi khuẩn hoàn toàn mới trong rễ của cỏ biển. Mohr và các đồng nghiệp của mình đã đặt tên cho vi khuẩn này là Celerinatantimonas neptuna và họ để ý C. neptuna thường xuất hiện rất nhiều trong rễ cỏ biển vào mùa hè, khoảng thời gian mà nitơ khan hiếm nhất. Có vẻ như đây chính là những vi khuẩn giúp cỏ biển cố định nitơ.

"Trước đây các nhà khoa học khác cho rằng cái gọi là nitơ cố định mà cỏ biển sử dụng đến từ các vi khuẩn sống xung quanh gốc rễ của chúng dưới đáy biển. Nhưng bây giờ, chúng tôi đã chứng minh được đây là một mối quan hệ gắn bó chặt chẽ hơn nhiều: 

Vi khuẩn cố định đạm sống ngay bên trong rễ của cỏ biển chứ không phải phía bên ngoài và ở trong đất. Đây là lần đầu tiên một sự cộng sinh mật thiết như vậy được chứng minh ở cỏ biển", Mohr nói.

11. Hai người bạn song hành

Ở trên cạn, chúng ta có các loài cây họ đậu cũng nuôi vi khuẩn cố định đạm ngay bên trong rễ của mình, nơi chúng tạo thành các nốt sần. Nhưng kiểu quan hệ cộng sinh này chưa từng được quan sát thấy ở bất kỳ loài thực vật biển nào.

Bây giờ, Mohr và các đồng nghiệp của ông đã chứng minh được cỏ biển ở vùng Địa Trung Hải cũng mang một loại vi khuẩn cố định đạm là C. neptuna trong rễ của chúng. Nhưng vì họ hàng của loài vi khuẩn này xuất hiện ở mọi nơi trên thế giới, Mohr cho rằng các mối quan hệ cộng sinh tương tự cũng có thể xảy ra với các loài cỏ biển khác, ở những vùng biển khác.

Vi khuẩn C. neptuna được lợi rất lớn từ quá trình cộng sinh với cỏ biển. Chúng cần năng lượng để hoạt động, bởi quá trình biến đổi nitơ thành amonia hay nitrit rất tốn năng lượng. Cỏ biển đã cung cấp một ngôi nhà, và cả các phân tử đường để nuôi sống loài vi khuẩn này.

12. Đổi lại, C. neptuna sẽ cố định nitơ cho chúng. Sau khi có được nitơ từ rễ, cỏ biển sẽ nhanh chóng đưa nguyên tố này lên nuôi sống bộ lá của mình và tăng cường quang hợp. "Sự chuyển giao này diễn ra rất nhanh chóng, với khoảng 20% lượng nitơ cố định mới được đồng hóa vào sinh khối lá trong vòng 24 giờ", Mohr và các tác giả nghiên cứu mới cho biết.

Hệ thống cộng sinh này đã hoạt động trơn tru trong hàng trăm triệu năm, và rõ ràng C. neptuna đóng một vai trò quyết định đến việc cỏ biển di cư từ mặt đất vào trong lòng đại dương. Nhưng nguồn gốc của vi khuẩn này đến từ đâu thì vẫn còn chưa rõ.

Trong khi Mohr tìm thấy các bằng chứng về mặt di truyền cho thấy tổ tiên của C. neptuna từng cộng sinh với rong biển – một loài không có rễ, ông cũng tìm thấy các họ hàng gần nhất còn sống của vi khuẩn này đang cộng sinh với cỏ đầm lầy mặn.

Do đó có hai giả thuyết, một là C. neptuna đã bỏ rong biển để đi theo cỏ biển. Hoặc là tình bạn này đã hình thành sớm hơn, khi cỏ biển còn ở trên đầm lầy ngập mặn, chúng đã kết thân với C. neptuna và sau đó mang theo người bạn của mình xuống lòng đại dương.

Tại sao chúng ta cần bảo vệ tình bạn và hệ sinh thái này?

13. Bất chấp cỏ biển đã có được sự giúp đỡ của C. neptuna như thế nào và từ bao giờ, sự kết hợp của chúng ngày nay  không chỉ viết nên một câu chuyện thành công cho bản thân tình bạn ấy, mà còn cho cả một hệ sinh thái trong lòng đại dương và trên bề mặt đất.

Thảm cỏ biển là nơi trú ẩn và là nguồn thức ăn phong phú của nhiều loài sinh vật biển. Những tán lá cỏ biển là nơi ẩn náu, ấp ủ và sinh sống của các sinh vật không xương sống nhỏ như tôm, cua, các loài cá nhỏ, cá chưa trưởng thành và cả cá lớn hơn.

14. Cỏ biển cũng chính là thức ăn của nhiều loài sinh vật biển, trong đó có các loài sắp tuyệt chủng như lợn biển, rùa xanh, rắn biển. Mỗi ngày, một con lợn biển trưởng thành có thể tiêu thụ khoảng từ 28 đến 40 kg cỏ biển, một con rùa biển trưởng thành tiêu thụ khoảng 2 kg.  Nếu cỏ biển biến mất, những con vật này sẽ không có gì để ăn.

Không chỉ có vai trò quan trọng với đại dương, cỏ biển còn là một bể chứa CO2 khổng lồ cho khí quyển. Cũng giống như thực vật trên cạn, cỏ biển hấp thụ CO2 từ không khí và thải oxy trong quá trình sống của chúng.

Khi cỏ biển chết và phân hủy dưới đáy biển, CO2 đã hấp thụ trước đó sẽ bị chôn vùi trong lớp trầm tích của đại dương. Hiện quần thể cỏ biển đang giúp chúng ta lưu trữ khoảng 27,4 triệu tấn CO2 trong khoảng 600.000 km2 thềm lục địa.

Một điều đáng tiếc là chúng ta đang phá hủy các đồng cỏ biển với tốc độ thậm chí còn nhanh hơn các khu rừng mưa nhiệt đới. Theo thống kê, 18% diện tích cỏ biển trên toàn thế giới đã biến mất chỉ trong vài thập kỷ qua. Con số tương đương với diện tích trên 30.000 km vuông.

(Nguồn: khoahoc.tv)

Ý nào dưới đây thể hiện rõ nhất nội dung chính của bài đọc trên?

1. 5 năm sau Hiệp định khí hậu Paris, sự quan tâm của xã hội tập trung vào những tiến bộ khoa học thế giới, hướng tới một tương lai không carbon. Một phần quan trọng của mục tiêu này là chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo như mặt trời, nước, gió và sóng.

2. Trong các nguồn tái tạo, năng lượng mặt trời luôn được giới khoa học kỳ vọng cao nhất do là nguồn năng lượng dồi dào và đáng tin cậy nhất trên Trái Đất. Những thập kỷ gần đây, pin mặt trời trở nên rẻ, hiệu quả hơn và thân thiện môi trường.

3. Những các tế bào pin mặt trời hiện nay không trong suốt, ngăn cản việc sử dụng rộng rãi hơn và tích hợp vào những trang thiết bị thông dụng trong đời sống, những hạn chế này khiến pin mặt trời chỉ được lắp đặt trên mái nhà và triển khai ở những trang trại năng lượng mặt trời chiếm diện tích rộng hơn và xa khu dân cư.

4. Sẽ rất tuyệt vời nếu các tấm pin mặt trời thế hệ tiếp theo được tích hợp vào cửa sổ, kính tòa nhà hoặc trên màn hình điện thoại di động. Đó là tham vọng của GS Joondong Kim thuộc Khoa Điện Trường Đại học Quốc gia Incheon, Hàn Quốc. Ý tưởng về pin mặt trời trong suốt được nhiều nhà khoa học quan tâm, nhưng biến ý tưởng mới lạ này thành hiện thực là một phát minh mới có ý nghĩa quan trọng.

5. Những vật liệu khiến pin mặt trời không trong suốt là các lớp bán dẫn, có nhiệm vụ hấp thụ ánh sáng và chuyển thành dòng điện. GS Joondong Kim và các đồng nghiệp cùng nghiên cứu hai vật liệu bán dẫn tiềm năng, được các nhà nghiên cứu trước đó xác định về những đặc tính mong muốn để có thể trở thành vật liệu trong pin điện mặt trời.

6. Vật liệu đầu tiên được nghiên cứu là titanium dioxide (TiO2). Ngoài các tính năng điện học tuyệt vời, TiO2 còn là vật liệu thân thiện với môi trường và không độc hại. Vật liệu này hấp thụ ánh sáng UV (một phần của quang phổ ánh sáng không nhìn thấy bằng mắt thường) và cho phép hầu hết dải ánh sáng nhìn thấy được đi qua.

7. Vật liệu thứ hai được nghiên cứu là niken oxit (NiO), một chất bán dẫn khác có độ trong suốt quang học cao. Niken cũng là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất. Oxit nikel có thể được sản xuất công nghiệp ở nhiệt độ thấp. Do đó NiO cũng là vật liệu tuyệt vời để chế tạo các tế bào quang điện thân thiện môi trung Tế bào năng lượng mặt trời do các nhà nghiên cứu chế tạo bao gồm một tầng tình nền và một điện cực oxit kim loại, phía trên được lắng đọng các lớp Thông bán dẫn đầu tiên là THO, sau đó là NGO) và lớp phủ cuối cùng là các dây hoạt động như một điện cực thứ hai tạo thành tế bào pin mặt trời.

8. Các nhà khoa học đã thực hiện một số thử nghiệm đánh giá khả năng hấp thụ và truyền ánh sáng, cũng như hiệu quả hoạt động của pin mặt trời trong suốt này. Những kết quả thu được rất đáng phấn khởi. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 2,1% tương đối cao trong điều kiện nó chỉ được thiết kế để hấp thụ một phần nhỏ, phổ ánh sáng.

9. Tế bào quang điện cũng có độ phản hồi cao và hoạt động hiệu quả trong điện ánh sáng yếu. Hơn 57% ánh sáng nhìn thấy được truyền qua các lớp tế bào, khi bào quang điện trở lên trong suốt. Trong phần cuối cùng của thí nghiệm, các nhà học đã kiểm tra khả năng hoạt động của tấm pin bằng cách sử dụng nó để cung năng lượng cho một động cơ nhỏ.

10. GS Joondong Kim bình luận: “Mặc dù loại pin mặt trời sáng tạo này đang còn sơ khai, nhưng kết quả thử nghiệm cho thấy có thể cải tiến hơn nữa bằng cách tối, hóa những tính chất quang và điện của tế bào”.

11. Điểm đặc biệt quan trọng, các nhà khoa học Hàn Quốc chứng minh được tính tại tiễn của pin mặt trời trong suốt và có khả năng cải thiện hơn nữa hiệu quả hoạt độ của sản phẩm trong tương lai gần.

GS Joondong Kim cho biết định hướng phát triển tiếp theo của nghiên cứu là gì?

1. 5 năm sau Hiệp định khí hậu Paris, sự quan tâm của xã hội tập trung vào những tiến bộ khoa học thế giới, hướng tới một tương lai không carbon. Một phần quan trọng của mục tiêu này là chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo như mặt trời, nước, gió và sóng.

2. Trong các nguồn tái tạo, năng lượng mặt trời luôn được giới khoa học kỳ vọng cao nhất do là nguồn năng lượng dồi dào và đáng tin cậy nhất trên Trái Đất. Những thập kỷ gần đây, pin mặt trời trở nên rẻ, hiệu quả hơn và thân thiện môi trường.

3. Những các tế bào pin mặt trời hiện nay không trong suốt, ngăn cản việc sử dụng rộng rãi hơn và tích hợp vào những trang thiết bị thông dụng trong đời sống, những hạn chế này khiến pin mặt trời chỉ được lắp đặt trên mái nhà và triển khai ở những trang trại năng lượng mặt trời chiếm diện tích rộng hơn và xa khu dân cư.

4. Sẽ rất tuyệt vời nếu các tấm pin mặt trời thế hệ tiếp theo được tích hợp vào cửa sổ, kính tòa nhà hoặc trên màn hình điện thoại di động. Đó là tham vọng của GS Joondong Kim thuộc Khoa Điện Trường Đại học Quốc gia Incheon, Hàn Quốc. Ý tưởng về pin mặt trời trong suốt được nhiều nhà khoa học quan tâm, nhưng biến ý tưởng mới lạ này thành hiện thực là một phát minh mới có ý nghĩa quan trọng.

5. Những vật liệu khiến pin mặt trời không trong suốt là các lớp bán dẫn, có nhiệm vụ hấp thụ ánh sáng và chuyển thành dòng điện. GS Joondong Kim và các đồng nghiệp cùng nghiên cứu hai vật liệu bán dẫn tiềm năng, được các nhà nghiên cứu trước đó xác định về những đặc tính mong muốn để có thể trở thành vật liệu trong pin điện mặt trời.

6. Vật liệu đầu tiên được nghiên cứu là titanium dioxide (TiO2). Ngoài các tính năng điện học tuyệt vời, TiO2 còn là vật liệu thân thiện với môi trường và không độc hại. Vật liệu này hấp thụ ánh sáng UV (một phần của quang phổ ánh sáng không nhìn thấy bằng mắt thường) và cho phép hầu hết dải ánh sáng nhìn thấy được đi qua.

7. Vật liệu thứ hai được nghiên cứu là niken oxit (NiO), một chất bán dẫn khác có độ trong suốt quang học cao. Niken cũng là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất. Oxit nikel có thể được sản xuất công nghiệp ở nhiệt độ thấp. Do đó NiO cũng là vật liệu tuyệt vời để chế tạo các tế bào quang điện thân thiện môi trung Tế bào năng lượng mặt trời do các nhà nghiên cứu chế tạo bao gồm một tầng tình nền và một điện cực oxit kim loại, phía trên được lắng đọng các lớp Thông bán dẫn đầu tiên là THO, sau đó là NGO) và lớp phủ cuối cùng là các dây hoạt động như một điện cực thứ hai tạo thành tế bào pin mặt trời.

8. Các nhà khoa học đã thực hiện một số thử nghiệm đánh giá khả năng hấp thụ và truyền ánh sáng, cũng như hiệu quả hoạt động của pin mặt trời trong suốt này. Những kết quả thu được rất đáng phấn khởi. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 2,1% tương đối cao trong điều kiện nó chỉ được thiết kế để hấp thụ một phần nhỏ, phổ ánh sáng.

9. Tế bào quang điện cũng có độ phản hồi cao và hoạt động hiệu quả trong điện ánh sáng yếu. Hơn 57% ánh sáng nhìn thấy được truyền qua các lớp tế bào, khi bào quang điện trở lên trong suốt. Trong phần cuối cùng của thí nghiệm, các nhà học đã kiểm tra khả năng hoạt động của tấm pin bằng cách sử dụng nó để cung năng lượng cho một động cơ nhỏ.

10. GS Joondong Kim bình luận: “Mặc dù loại pin mặt trời sáng tạo này đang còn sơ khai, nhưng kết quả thử nghiệm cho thấy có thể cải tiến hơn nữa bằng cách tối, hóa những tính chất quang và điện của tế bào”.

11. Điểm đặc biệt quan trọng, các nhà khoa học Hàn Quốc chứng minh được tính tại tiễn của pin mặt trời trong suốt và có khả năng cải thiện hơn nữa hiệu quả hoạt độ của sản phẩm trong tương lai gần.

NiO là:

1. 5 năm sau Hiệp định khí hậu Paris, sự quan tâm của xã hội tập trung vào những tiến bộ khoa học thế giới, hướng tới một tương lai không carbon. Một phần quan trọng của mục tiêu này là chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo như mặt trời, nước, gió và sóng.

2. Trong các nguồn tái tạo, năng lượng mặt trời luôn được giới khoa học kỳ vọng cao nhất do là nguồn năng lượng dồi dào và đáng tin cậy nhất trên Trái Đất. Những thập kỷ gần đây, pin mặt trời trở nên rẻ, hiệu quả hơn và thân thiện môi trường.

3. Những các tế bào pin mặt trời hiện nay không trong suốt, ngăn cản việc sử dụng rộng rãi hơn và tích hợp vào những trang thiết bị thông dụng trong đời sống, những hạn chế này khiến pin mặt trời chỉ được lắp đặt trên mái nhà và triển khai ở những trang trại năng lượng mặt trời chiếm diện tích rộng hơn và xa khu dân cư.

4. Sẽ rất tuyệt vời nếu các tấm pin mặt trời thế hệ tiếp theo được tích hợp vào cửa sổ, kính tòa nhà hoặc trên màn hình điện thoại di động. Đó là tham vọng của GS Joondong Kim thuộc Khoa Điện Trường Đại học Quốc gia Incheon, Hàn Quốc. Ý tưởng về pin mặt trời trong suốt được nhiều nhà khoa học quan tâm, nhưng biến ý tưởng mới lạ này thành hiện thực là một phát minh mới có ý nghĩa quan trọng.

5. Những vật liệu khiến pin mặt trời không trong suốt là các lớp bán dẫn, có nhiệm vụ hấp thụ ánh sáng và chuyển thành dòng điện. GS Joondong Kim và các đồng nghiệp cùng nghiên cứu hai vật liệu bán dẫn tiềm năng, được các nhà nghiên cứu trước đó xác định về những đặc tính mong muốn để có thể trở thành vật liệu trong pin điện mặt trời.

6. Vật liệu đầu tiên được nghiên cứu là titanium dioxide (TiO2). Ngoài các tính năng điện học tuyệt vời, TiO2 còn là vật liệu thân thiện với môi trường và không độc hại. Vật liệu này hấp thụ ánh sáng UV (một phần của quang phổ ánh sáng không nhìn thấy bằng mắt thường) và cho phép hầu hết dải ánh sáng nhìn thấy được đi qua.

7. Vật liệu thứ hai được nghiên cứu là niken oxit (NiO), một chất bán dẫn khác có độ trong suốt quang học cao. Niken cũng là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất. Oxit nikel có thể được sản xuất công nghiệp ở nhiệt độ thấp. Do đó NiO cũng là vật liệu tuyệt vời để chế tạo các tế bào quang điện thân thiện môi trung Tế bào năng lượng mặt trời do các nhà nghiên cứu chế tạo bao gồm một tầng tình nền và một điện cực oxit kim loại, phía trên được lắng đọng các lớp Thông bán dẫn đầu tiên là THO, sau đó là NGO) và lớp phủ cuối cùng là các dây hoạt động như một điện cực thứ hai tạo thành tế bào pin mặt trời.

8. Các nhà khoa học đã thực hiện một số thử nghiệm đánh giá khả năng hấp thụ và truyền ánh sáng, cũng như hiệu quả hoạt động của pin mặt trời trong suốt này. Những kết quả thu được rất đáng phấn khởi. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 2,1% tương đối cao trong điều kiện nó chỉ được thiết kế để hấp thụ một phần nhỏ, phổ ánh sáng.

9. Tế bào quang điện cũng có độ phản hồi cao và hoạt động hiệu quả trong điện ánh sáng yếu. Hơn 57% ánh sáng nhìn thấy được truyền qua các lớp tế bào, khi bào quang điện trở lên trong suốt. Trong phần cuối cùng của thí nghiệm, các nhà học đã kiểm tra khả năng hoạt động của tấm pin bằng cách sử dụng nó để cung năng lượng cho một động cơ nhỏ.

10. GS Joondong Kim bình luận: “Mặc dù loại pin mặt trời sáng tạo này đang còn sơ khai, nhưng kết quả thử nghiệm cho thấy có thể cải tiến hơn nữa bằng cách tối, hóa những tính chất quang và điện của tế bào”.

11. Điểm đặc biệt quan trọng, các nhà khoa học Hàn Quốc chứng minh được tính tại tiễn của pin mặt trời trong suốt và có khả năng cải thiện hơn nữa hiệu quả hoạt độ của sản phẩm trong tương lai gần.

Theo bài đọc, cấu trúc của tế bào năng lượng mặt trời được nhắc tới trong nghiên cứu gồm là:

1. 5 năm sau Hiệp định khí hậu Paris, sự quan tâm của xã hội tập trung vào những tiến bộ khoa học thế giới, hướng tới một tương lai không carbon. Một phần quan trọng của mục tiêu này là chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo như mặt trời, nước, gió và sóng.

2. Trong các nguồn tái tạo, năng lượng mặt trời luôn được giới khoa học kỳ vọng cao nhất do là nguồn năng lượng dồi dào và đáng tin cậy nhất trên Trái Đất. Những thập kỷ gần đây, pin mặt trời trở nên rẻ, hiệu quả hơn và thân thiện môi trường.

3. Những các tế bào pin mặt trời hiện nay không trong suốt, ngăn cản việc sử dụng rộng rãi hơn và tích hợp vào những trang thiết bị thông dụng trong đời sống, những hạn chế này khiến pin mặt trời chỉ được lắp đặt trên mái nhà và triển khai ở những trang trại năng lượng mặt trời chiếm diện tích rộng hơn và xa khu dân cư.

4. Sẽ rất tuyệt vời nếu các tấm pin mặt trời thế hệ tiếp theo được tích hợp vào cửa sổ, kính tòa nhà hoặc trên màn hình điện thoại di động. Đó là tham vọng của GS Joondong Kim thuộc Khoa Điện Trường Đại học Quốc gia Incheon, Hàn Quốc. Ý tưởng về pin mặt trời trong suốt được nhiều nhà khoa học quan tâm, nhưng biến ý tưởng mới lạ này thành hiện thực là một phát minh mới có ý nghĩa quan trọng.

5. Những vật liệu khiến pin mặt trời không trong suốt là các lớp bán dẫn, có nhiệm vụ hấp thụ ánh sáng và chuyển thành dòng điện. GS Joondong Kim và các đồng nghiệp cùng nghiên cứu hai vật liệu bán dẫn tiềm năng, được các nhà nghiên cứu trước đó xác định về những đặc tính mong muốn để có thể trở thành vật liệu trong pin điện mặt trời.

6. Vật liệu đầu tiên được nghiên cứu là titanium dioxide (TiO2). Ngoài các tính năng điện học tuyệt vời, TiO2 còn là vật liệu thân thiện với môi trường và không độc hại. Vật liệu này hấp thụ ánh sáng UV (một phần của quang phổ ánh sáng không nhìn thấy bằng mắt thường) và cho phép hầu hết dải ánh sáng nhìn thấy được đi qua.

7. Vật liệu thứ hai được nghiên cứu là niken oxit (NiO), một chất bán dẫn khác có độ trong suốt quang học cao. Niken cũng là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất. Oxit nikel có thể được sản xuất công nghiệp ở nhiệt độ thấp. Do đó NiO cũng là vật liệu tuyệt vời để chế tạo các tế bào quang điện thân thiện môi trung Tế bào năng lượng mặt trời do các nhà nghiên cứu chế tạo bao gồm một tầng tình nền và một điện cực oxit kim loại, phía trên được lắng đọng các lớp Thông bán dẫn đầu tiên là THO, sau đó là NGO) và lớp phủ cuối cùng là các dây hoạt động như một điện cực thứ hai tạo thành tế bào pin mặt trời.

8. Các nhà khoa học đã thực hiện một số thử nghiệm đánh giá khả năng hấp thụ và truyền ánh sáng, cũng như hiệu quả hoạt động của pin mặt trời trong suốt này. Những kết quả thu được rất đáng phấn khởi. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 2,1% tương đối cao trong điều kiện nó chỉ được thiết kế để hấp thụ một phần nhỏ, phổ ánh sáng.

9. Tế bào quang điện cũng có độ phản hồi cao và hoạt động hiệu quả trong điện ánh sáng yếu. Hơn 57% ánh sáng nhìn thấy được truyền qua các lớp tế bào, khi bào quang điện trở lên trong suốt. Trong phần cuối cùng của thí nghiệm, các nhà học đã kiểm tra khả năng hoạt động của tấm pin bằng cách sử dụng nó để cung năng lượng cho một động cơ nhỏ.

10. GS Joondong Kim bình luận: “Mặc dù loại pin mặt trời sáng tạo này đang còn sơ khai, nhưng kết quả thử nghiệm cho thấy có thể cải tiến hơn nữa bằng cách tối, hóa những tính chất quang và điện của tế bào”.

11. Điểm đặc biệt quan trọng, các nhà khoa học Hàn Quốc chứng minh được tính tại tiễn của pin mặt trời trong suốt và có khả năng cải thiện hơn nữa hiệu quả hoạt độ của sản phẩm trong tương lai gần.

GS Joondong Kim và các đồng nghiệp cùng nghiên cứu hai vật liệu bán dẫn tiềm năng, đó là:

1. 5 năm sau Hiệp định khí hậu Paris, sự quan tâm của xã hội tập trung vào những tiến bộ khoa học thế giới, hướng tới một tương lai không carbon. Một phần quan trọng của mục tiêu này là chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo như mặt trời, nước, gió và sóng.

2. Trong các nguồn tái tạo, năng lượng mặt trời luôn được giới khoa học kỳ vọng cao nhất do là nguồn năng lượng dồi dào và đáng tin cậy nhất trên Trái Đất. Những thập kỷ gần đây, pin mặt trời trở nên rẻ, hiệu quả hơn và thân thiện môi trường.

3. Những các tế bào pin mặt trời hiện nay không trong suốt, ngăn cản việc sử dụng rộng rãi hơn và tích hợp vào những trang thiết bị thông dụng trong đời sống, những hạn chế này khiến pin mặt trời chỉ được lắp đặt trên mái nhà và triển khai ở những trang trại năng lượng mặt trời chiếm diện tích rộng hơn và xa khu dân cư.

4. Sẽ rất tuyệt vời nếu các tấm pin mặt trời thế hệ tiếp theo được tích hợp vào cửa sổ, kính tòa nhà hoặc trên màn hình điện thoại di động. Đó là tham vọng của GS Joondong Kim thuộc Khoa Điện Trường Đại học Quốc gia Incheon, Hàn Quốc. Ý tưởng về pin mặt trời trong suốt được nhiều nhà khoa học quan tâm, nhưng biến ý tưởng mới lạ này thành hiện thực là một phát minh mới có ý nghĩa quan trọng.

5. Những vật liệu khiến pin mặt trời không trong suốt là các lớp bán dẫn, có nhiệm vụ hấp thụ ánh sáng và chuyển thành dòng điện. GS Joondong Kim và các đồng nghiệp cùng nghiên cứu hai vật liệu bán dẫn tiềm năng, được các nhà nghiên cứu trước đó xác định về những đặc tính mong muốn để có thể trở thành vật liệu trong pin điện mặt trời.

6. Vật liệu đầu tiên được nghiên cứu là titanium dioxide (TiO2). Ngoài các tính năng điện học tuyệt vời, TiO2 còn là vật liệu thân thiện với môi trường và không độc hại. Vật liệu này hấp thụ ánh sáng UV (một phần của quang phổ ánh sáng không nhìn thấy bằng mắt thường) và cho phép hầu hết dải ánh sáng nhìn thấy được đi qua.

7. Vật liệu thứ hai được nghiên cứu là niken oxit (NiO), một chất bán dẫn khác có độ trong suốt quang học cao. Niken cũng là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất. Oxit nikel có thể được sản xuất công nghiệp ở nhiệt độ thấp. Do đó NiO cũng là vật liệu tuyệt vời để chế tạo các tế bào quang điện thân thiện môi trung Tế bào năng lượng mặt trời do các nhà nghiên cứu chế tạo bao gồm một tầng tình nền và một điện cực oxit kim loại, phía trên được lắng đọng các lớp Thông bán dẫn đầu tiên là THO, sau đó là NGO) và lớp phủ cuối cùng là các dây hoạt động như một điện cực thứ hai tạo thành tế bào pin mặt trời.

8. Các nhà khoa học đã thực hiện một số thử nghiệm đánh giá khả năng hấp thụ và truyền ánh sáng, cũng như hiệu quả hoạt động của pin mặt trời trong suốt này. Những kết quả thu được rất đáng phấn khởi. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 2,1% tương đối cao trong điều kiện nó chỉ được thiết kế để hấp thụ một phần nhỏ, phổ ánh sáng.

9. Tế bào quang điện cũng có độ phản hồi cao và hoạt động hiệu quả trong điện ánh sáng yếu. Hơn 57% ánh sáng nhìn thấy được truyền qua các lớp tế bào, khi bào quang điện trở lên trong suốt. Trong phần cuối cùng của thí nghiệm, các nhà học đã kiểm tra khả năng hoạt động của tấm pin bằng cách sử dụng nó để cung năng lượng cho một động cơ nhỏ.

10. GS Joondong Kim bình luận: “Mặc dù loại pin mặt trời sáng tạo này đang còn sơ khai, nhưng kết quả thử nghiệm cho thấy có thể cải tiến hơn nữa bằng cách tối, hóa những tính chất quang và điện của tế bào”.

11. Điểm đặc biệt quan trọng, các nhà khoa học Hàn Quốc chứng minh được tính tại tiễn của pin mặt trời trong suốt và có khả năng cải thiện hơn nữa hiệu quả hoạt độ của sản phẩm trong tương lai gần.

Vai trò của chất bán dẫn trong pin mặt trời là gì?

1. 5 năm sau Hiệp định khí hậu Paris, sự quan tâm của xã hội tập trung vào những tiến bộ khoa học thế giới, hướng tới một tương lai không carbon. Một phần quan trọng của mục tiêu này là chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo như mặt trời, nước, gió và sóng.

2. Trong các nguồn tái tạo, năng lượng mặt trời luôn được giới khoa học kỳ vọng cao nhất do là nguồn năng lượng dồi dào và đáng tin cậy nhất trên Trái Đất. Những thập kỷ gần đây, pin mặt trời trở nên rẻ, hiệu quả hơn và thân thiện môi trường.

3. Những các tế bào pin mặt trời hiện nay không trong suốt, ngăn cản việc sử dụng rộng rãi hơn và tích hợp vào những trang thiết bị thông dụng trong đời sống, những hạn chế này khiến pin mặt trời chỉ được lắp đặt trên mái nhà và triển khai ở những trang trại năng lượng mặt trời chiếm diện tích rộng hơn và xa khu dân cư.

4. Sẽ rất tuyệt vời nếu các tấm pin mặt trời thế hệ tiếp theo được tích hợp vào cửa sổ, kính tòa nhà hoặc trên màn hình điện thoại di động. Đó là tham vọng của GS Joondong Kim thuộc Khoa Điện Trường Đại học Quốc gia Incheon, Hàn Quốc. Ý tưởng về pin mặt trời trong suốt được nhiều nhà khoa học quan tâm, nhưng biến ý tưởng mới lạ này thành hiện thực là một phát minh mới có ý nghĩa quan trọng.

5. Những vật liệu khiến pin mặt trời không trong suốt là các lớp bán dẫn, có nhiệm vụ hấp thụ ánh sáng và chuyển thành dòng điện. GS Joondong Kim và các đồng nghiệp cùng nghiên cứu hai vật liệu bán dẫn tiềm năng, được các nhà nghiên cứu trước đó xác định về những đặc tính mong muốn để có thể trở thành vật liệu trong pin điện mặt trời.

6. Vật liệu đầu tiên được nghiên cứu là titanium dioxide (TiO2). Ngoài các tính năng điện học tuyệt vời, TiO2 còn là vật liệu thân thiện với môi trường và không độc hại. Vật liệu này hấp thụ ánh sáng UV (một phần của quang phổ ánh sáng không nhìn thấy bằng mắt thường) và cho phép hầu hết dải ánh sáng nhìn thấy được đi qua.

7. Vật liệu thứ hai được nghiên cứu là niken oxit (NiO), một chất bán dẫn khác có độ trong suốt quang học cao. Niken cũng là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất. Oxit nikel có thể được sản xuất công nghiệp ở nhiệt độ thấp. Do đó NiO cũng là vật liệu tuyệt vời để chế tạo các tế bào quang điện thân thiện môi trung Tế bào năng lượng mặt trời do các nhà nghiên cứu chế tạo bao gồm một tầng tình nền và một điện cực oxit kim loại, phía trên được lắng đọng các lớp Thông bán dẫn đầu tiên là THO, sau đó là NGO) và lớp phủ cuối cùng là các dây hoạt động như một điện cực thứ hai tạo thành tế bào pin mặt trời.

8. Các nhà khoa học đã thực hiện một số thử nghiệm đánh giá khả năng hấp thụ và truyền ánh sáng, cũng như hiệu quả hoạt động của pin mặt trời trong suốt này. Những kết quả thu được rất đáng phấn khởi. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 2,1% tương đối cao trong điều kiện nó chỉ được thiết kế để hấp thụ một phần nhỏ, phổ ánh sáng.

9. Tế bào quang điện cũng có độ phản hồi cao và hoạt động hiệu quả trong điện ánh sáng yếu. Hơn 57% ánh sáng nhìn thấy được truyền qua các lớp tế bào, khi bào quang điện trở lên trong suốt. Trong phần cuối cùng của thí nghiệm, các nhà học đã kiểm tra khả năng hoạt động của tấm pin bằng cách sử dụng nó để cung năng lượng cho một động cơ nhỏ.

10. GS Joondong Kim bình luận: “Mặc dù loại pin mặt trời sáng tạo này đang còn sơ khai, nhưng kết quả thử nghiệm cho thấy có thể cải tiến hơn nữa bằng cách tối, hóa những tính chất quang và điện của tế bào”.

11. Điểm đặc biệt quan trọng, các nhà khoa học Hàn Quốc chứng minh được tính tại tiễn của pin mặt trời trong suốt và có khả năng cải thiện hơn nữa hiệu quả hoạt độ của sản phẩm trong tương lai gần.

Dựa vào đoạn 3, ta có thể đưa ra kết luận nào sau đây?

1. 5 năm sau Hiệp định khí hậu Paris, sự quan tâm của xã hội tập trung vào những tiến bộ khoa học thế giới, hướng tới một tương lai không carbon. Một phần quan trọng của mục tiêu này là chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo như mặt trời, nước, gió và sóng.

2. Trong các nguồn tái tạo, năng lượng mặt trời luôn được giới khoa học kỳ vọng cao nhất do là nguồn năng lượng dồi dào và đáng tin cậy nhất trên Trái Đất. Những thập kỷ gần đây, pin mặt trời trở nên rẻ, hiệu quả hơn và thân thiện môi trường.

3. Những các tế bào pin mặt trời hiện nay không trong suốt, ngăn cản việc sử dụng rộng rãi hơn và tích hợp vào những trang thiết bị thông dụng trong đời sống, những hạn chế này khiến pin mặt trời chỉ được lắp đặt trên mái nhà và triển khai ở những trang trại năng lượng mặt trời chiếm diện tích rộng hơn và xa khu dân cư.

4. Sẽ rất tuyệt vời nếu các tấm pin mặt trời thế hệ tiếp theo được tích hợp vào cửa sổ, kính tòa nhà hoặc trên màn hình điện thoại di động. Đó là tham vọng của GS Joondong Kim thuộc Khoa Điện Trường Đại học Quốc gia Incheon, Hàn Quốc. Ý tưởng về pin mặt trời trong suốt được nhiều nhà khoa học quan tâm, nhưng biến ý tưởng mới lạ này thành hiện thực là một phát minh mới có ý nghĩa quan trọng.

5. Những vật liệu khiến pin mặt trời không trong suốt là các lớp bán dẫn, có nhiệm vụ hấp thụ ánh sáng và chuyển thành dòng điện. GS Joondong Kim và các đồng nghiệp cùng nghiên cứu hai vật liệu bán dẫn tiềm năng, được các nhà nghiên cứu trước đó xác định về những đặc tính mong muốn để có thể trở thành vật liệu trong pin điện mặt trời.

6. Vật liệu đầu tiên được nghiên cứu là titanium dioxide (TiO2). Ngoài các tính năng điện học tuyệt vời, TiO2 còn là vật liệu thân thiện với môi trường và không độc hại. Vật liệu này hấp thụ ánh sáng UV (một phần của quang phổ ánh sáng không nhìn thấy bằng mắt thường) và cho phép hầu hết dải ánh sáng nhìn thấy được đi qua.

7. Vật liệu thứ hai được nghiên cứu là niken oxit (NiO), một chất bán dẫn khác có độ trong suốt quang học cao. Niken cũng là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất. Oxit nikel có thể được sản xuất công nghiệp ở nhiệt độ thấp. Do đó NiO cũng là vật liệu tuyệt vời để chế tạo các tế bào quang điện thân thiện môi trung Tế bào năng lượng mặt trời do các nhà nghiên cứu chế tạo bao gồm một tầng tình nền và một điện cực oxit kim loại, phía trên được lắng đọng các lớp Thông bán dẫn đầu tiên là THO, sau đó là NGO) và lớp phủ cuối cùng là các dây hoạt động như một điện cực thứ hai tạo thành tế bào pin mặt trời.

8. Các nhà khoa học đã thực hiện một số thử nghiệm đánh giá khả năng hấp thụ và truyền ánh sáng, cũng như hiệu quả hoạt động của pin mặt trời trong suốt này. Những kết quả thu được rất đáng phấn khởi. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 2,1% tương đối cao trong điều kiện nó chỉ được thiết kế để hấp thụ một phần nhỏ, phổ ánh sáng.

9. Tế bào quang điện cũng có độ phản hồi cao và hoạt động hiệu quả trong điện ánh sáng yếu. Hơn 57% ánh sáng nhìn thấy được truyền qua các lớp tế bào, khi bào quang điện trở lên trong suốt. Trong phần cuối cùng của thí nghiệm, các nhà học đã kiểm tra khả năng hoạt động của tấm pin bằng cách sử dụng nó để cung năng lượng cho một động cơ nhỏ.

10. GS Joondong Kim bình luận: “Mặc dù loại pin mặt trời sáng tạo này đang còn sơ khai, nhưng kết quả thử nghiệm cho thấy có thể cải tiến hơn nữa bằng cách tối, hóa những tính chất quang và điện của tế bào”.

11. Điểm đặc biệt quan trọng, các nhà khoa học Hàn Quốc chứng minh được tính tại tiễn của pin mặt trời trong suốt và có khả năng cải thiện hơn nữa hiệu quả hoạt độ của sản phẩm trong tương lai gần.

Nội dung chính của đoạn 3 là:

1. 5 năm sau Hiệp định khí hậu Paris, sự quan tâm của xã hội tập trung vào những tiến bộ khoa học thế giới, hướng tới một tương lai không carbon. Một phần quan trọng của mục tiêu này là chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo như mặt trời, nước, gió và sóng.

2. Trong các nguồn tái tạo, năng lượng mặt trời luôn được giới khoa học kỳ vọng cao nhất do là nguồn năng lượng dồi dào và đáng tin cậy nhất trên Trái Đất. Những thập kỷ gần đây, pin mặt trời trở nên rẻ, hiệu quả hơn và thân thiện môi trường.

3. Những các tế bào pin mặt trời hiện nay không trong suốt, ngăn cản việc sử dụng rộng rãi hơn và tích hợp vào những trang thiết bị thông dụng trong đời sống, những hạn chế này khiến pin mặt trời chỉ được lắp đặt trên mái nhà và triển khai ở những trang trại năng lượng mặt trời chiếm diện tích rộng hơn và xa khu dân cư.

4. Sẽ rất tuyệt vời nếu các tấm pin mặt trời thế hệ tiếp theo được tích hợp vào cửa sổ, kính tòa nhà hoặc trên màn hình điện thoại di động. Đó là tham vọng của GS Joondong Kim thuộc Khoa Điện Trường Đại học Quốc gia Incheon, Hàn Quốc. Ý tưởng về pin mặt trời trong suốt được nhiều nhà khoa học quan tâm, nhưng biến ý tưởng mới lạ này thành hiện thực là một phát minh mới có ý nghĩa quan trọng.

5. Những vật liệu khiến pin mặt trời không trong suốt là các lớp bán dẫn, có nhiệm vụ hấp thụ ánh sáng và chuyển thành dòng điện. GS Joondong Kim và các đồng nghiệp cùng nghiên cứu hai vật liệu bán dẫn tiềm năng, được các nhà nghiên cứu trước đó xác định về những đặc tính mong muốn để có thể trở thành vật liệu trong pin điện mặt trời.

6. Vật liệu đầu tiên được nghiên cứu là titanium dioxide (TiO2). Ngoài các tính năng điện học tuyệt vời, TiO2 còn là vật liệu thân thiện với môi trường và không độc hại. Vật liệu này hấp thụ ánh sáng UV (một phần của quang phổ ánh sáng không nhìn thấy bằng mắt thường) và cho phép hầu hết dải ánh sáng nhìn thấy được đi qua.

7. Vật liệu thứ hai được nghiên cứu là niken oxit (NiO), một chất bán dẫn khác có độ trong suốt quang học cao. Niken cũng là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất. Oxit nikel có thể được sản xuất công nghiệp ở nhiệt độ thấp. Do đó NiO cũng là vật liệu tuyệt vời để chế tạo các tế bào quang điện thân thiện môi trung Tế bào năng lượng mặt trời do các nhà nghiên cứu chế tạo bao gồm một tầng tình nền và một điện cực oxit kim loại, phía trên được lắng đọng các lớp Thông bán dẫn đầu tiên là THO, sau đó là NGO) và lớp phủ cuối cùng là các dây hoạt động như một điện cực thứ hai tạo thành tế bào pin mặt trời.

8. Các nhà khoa học đã thực hiện một số thử nghiệm đánh giá khả năng hấp thụ và truyền ánh sáng, cũng như hiệu quả hoạt động của pin mặt trời trong suốt này. Những kết quả thu được rất đáng phấn khởi. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 2,1% tương đối cao trong điều kiện nó chỉ được thiết kế để hấp thụ một phần nhỏ, phổ ánh sáng.

9. Tế bào quang điện cũng có độ phản hồi cao và hoạt động hiệu quả trong điện ánh sáng yếu. Hơn 57% ánh sáng nhìn thấy được truyền qua các lớp tế bào, khi bào quang điện trở lên trong suốt. Trong phần cuối cùng của thí nghiệm, các nhà học đã kiểm tra khả năng hoạt động của tấm pin bằng cách sử dụng nó để cung năng lượng cho một động cơ nhỏ.

10. GS Joondong Kim bình luận: “Mặc dù loại pin mặt trời sáng tạo này đang còn sơ khai, nhưng kết quả thử nghiệm cho thấy có thể cải tiến hơn nữa bằng cách tối, hóa những tính chất quang và điện của tế bào”.

11. Điểm đặc biệt quan trọng, các nhà khoa học Hàn Quốc chứng minh được tính tại tiễn của pin mặt trời trong suốt và có khả năng cải thiện hơn nữa hiệu quả hoạt độ của sản phẩm trong tương lai gần.

Theo đoạn 2, năng lượng mặt trời được giới khoa học kì vọng vì lí do nào sau đây?

1. 5 năm sau Hiệp định khí hậu Paris, sự quan tâm của xã hội tập trung vào những tiến bộ khoa học thế giới, hướng tới một tương lai không carbon. Một phần quan trọng của mục tiêu này là chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo như mặt trời, nước, gió và sóng.

2. Trong các nguồn tái tạo, năng lượng mặt trời luôn được giới khoa học kỳ vọng cao nhất do là nguồn năng lượng dồi dào và đáng tin cậy nhất trên Trái Đất. Những thập kỷ gần đây, pin mặt trời trở nên rẻ, hiệu quả hơn và thân thiện môi trường.

3. Những các tế bào pin mặt trời hiện nay không trong suốt, ngăn cản việc sử dụng rộng rãi hơn và tích hợp vào những trang thiết bị thông dụng trong đời sống, những hạn chế này khiến pin mặt trời chỉ được lắp đặt trên mái nhà và triển khai ở những trang trại năng lượng mặt trời chiếm diện tích rộng hơn và xa khu dân cư.

4. Sẽ rất tuyệt vời nếu các tấm pin mặt trời thế hệ tiếp theo được tích hợp vào cửa sổ, kính tòa nhà hoặc trên màn hình điện thoại di động. Đó là tham vọng của GS Joondong Kim thuộc Khoa Điện Trường Đại học Quốc gia Incheon, Hàn Quốc. Ý tưởng về pin mặt trời trong suốt được nhiều nhà khoa học quan tâm, nhưng biến ý tưởng mới lạ này thành hiện thực là một phát minh mới có ý nghĩa quan trọng.

5. Những vật liệu khiến pin mặt trời không trong suốt là các lớp bán dẫn, có nhiệm vụ hấp thụ ánh sáng và chuyển thành dòng điện. GS Joondong Kim và các đồng nghiệp cùng nghiên cứu hai vật liệu bán dẫn tiềm năng, được các nhà nghiên cứu trước đó xác định về những đặc tính mong muốn để có thể trở thành vật liệu trong pin điện mặt trời.

6. Vật liệu đầu tiên được nghiên cứu là titanium dioxide (TiO2). Ngoài các tính năng điện học tuyệt vời, TiO2 còn là vật liệu thân thiện với môi trường và không độc hại. Vật liệu này hấp thụ ánh sáng UV (một phần của quang phổ ánh sáng không nhìn thấy bằng mắt thường) và cho phép hầu hết dải ánh sáng nhìn thấy được đi qua.

7. Vật liệu thứ hai được nghiên cứu là niken oxit (NiO), một chất bán dẫn khác có độ trong suốt quang học cao. Niken cũng là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất. Oxit nikel có thể được sản xuất công nghiệp ở nhiệt độ thấp. Do đó NiO cũng là vật liệu tuyệt vời để chế tạo các tế bào quang điện thân thiện môi trung Tế bào năng lượng mặt trời do các nhà nghiên cứu chế tạo bao gồm một tầng tình nền và một điện cực oxit kim loại, phía trên được lắng đọng các lớp Thông bán dẫn đầu tiên là THO, sau đó là NGO) và lớp phủ cuối cùng là các dây hoạt động như một điện cực thứ hai tạo thành tế bào pin mặt trời.

8. Các nhà khoa học đã thực hiện một số thử nghiệm đánh giá khả năng hấp thụ và truyền ánh sáng, cũng như hiệu quả hoạt động của pin mặt trời trong suốt này. Những kết quả thu được rất đáng phấn khởi. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 2,1% tương đối cao trong điều kiện nó chỉ được thiết kế để hấp thụ một phần nhỏ, phổ ánh sáng.

9. Tế bào quang điện cũng có độ phản hồi cao và hoạt động hiệu quả trong điện ánh sáng yếu. Hơn 57% ánh sáng nhìn thấy được truyền qua các lớp tế bào, khi bào quang điện trở lên trong suốt. Trong phần cuối cùng của thí nghiệm, các nhà học đã kiểm tra khả năng hoạt động của tấm pin bằng cách sử dụng nó để cung năng lượng cho một động cơ nhỏ.

10. GS Joondong Kim bình luận: “Mặc dù loại pin mặt trời sáng tạo này đang còn sơ khai, nhưng kết quả thử nghiệm cho thấy có thể cải tiến hơn nữa bằng cách tối, hóa những tính chất quang và điện của tế bào”.

11. Điểm đặc biệt quan trọng, các nhà khoa học Hàn Quốc chứng minh được tính tại tiễn của pin mặt trời trong suốt và có khả năng cải thiện hơn nữa hiệu quả hoạt độ của sản phẩm trong tương lai gần.

Ý nào sau đây thể hiện rõ nhất nội dung chính của bài đọc trên? 

1. Đôi khi những sự việc tưởng chừng đơn giản nhất lại khó giải thích nhất. Cách những con chim giữ thăng bằng cơ thể khi ngủ trên cây là một trong những bí ẩn như vậy.

2. Thời gian ngủ của chim ngắn hơn con người rất nhiều. Chu kỳ ngủ của chúng khi so sánh với con người và các loài động vật có vú nhìn chung cũng ngắn hơn. Giấc ngủ REM (Rapid Eye Movement - giấc ngủ chuyển động mắt nhanh), một phần của chu kỳ ngủ khi cơ thể rơi vào trạng thái ngủ sâu nhất (và cả khi mơ), thường kéo dài vài phút ở động vật có vú, trong khi đó, chỉ tầm 10 giây ở loài chim. Giấc ngủ của chim, về cơ bản, là những lần chợp mắt trong vài khoảnh khắc.

3. Chim cũng có thể tự điều chỉnh cường độ ngủ. Chúng có thể giữ cho một bên là cầu não tỉnh táo ngay trong khi ngủ, khi đó, một bên mắt của chúng sẽ mở. Mắt chim liên kết bất đối xứng với bán cầu não, tức là, nếu mắt trái mở thì bán cầu não thức, và ngược lại. Kiểu ngủ nhẹ nhàng, linh hoạt này cho phép những con chim nhanh chóng trốn khỏi những kẻ săn mồi, ngay cả khi chúng đang say giấc.

4. Hơn nữa, không phải tất cả những con chim đều ngủ trên các cành cây. Ví dụ như đà điểu, loài chim lớn nhất hành tinh. Hầu hết các loài chim không biết bay đều ngủ trên mặt đất, ẩn giữa những tán lá, hoặc gần như "vùi đầu trong cát". Một số loài khác thì ngủ đứng một chân ở các vùng nước nông như loài hồng hạc.

5. Để đi vào giấc ngủ, cơ thể chim phải trải qua một loạt các thay đổi sinh lý. Mà trong số đó là thả lỏng cơ, xảy ra khi não giảm kiểm soát các chuyển động cơ, kèm theo một số thay đổi sinh lý khác. Đứng thăng bằng trên cây với các búi cơ thả lỏng không phải dễ dàng, những chú chim phải xoay sở bằng cách khóa chặt chân vào cành cây.

6. Ví dụ, khi một con chim hạ cong gối, móng của chúng cũng đồng thời tự động gập theo và bám chặt vào cành cây. Móng sẽ chỉ thả lỏng khi chân chúng duỗi thẳng. Cơ chế khóa chân được thực hiện nhờ vào các gân cơ gấp (flexor tendons – những mô kết nối cơ giúp chi uốn cong) ở chân chim. Khi khớp đùi trên (knee) và khớp ống chân (ankle) của chim gập vào, gân cơ gấp (flexor tendon) duỗi ra, từ đó làm móng gập lại Cơ chế khóa cũng xảy ra do lớp mô bao quanh gân cơ chân có bề mặt nhám gây ra ma sát giữa chân và vỏ cây giúp cố định chân vào một điểm. Đây gọi là “Cơ chế đậu tự động” – Automatic Perching Mechanism. Nóxuất hiện ở hầu hết các loài chim, cho phép chúng bám chặt vào cành cây vừa không mất sức lại vừa chắc chắn.

7. Không chỉ những giống chim có tư thế đậu thẳng, những loài ngủ treo như vẹt cũng được hưởng lợi không ít từ cơ chế này. Cơ chế khóa cũng hữu ích trong một số trường hợp khác. Ví dụ như những giống chim săn mồi, chúng có thể quặp chặt con mồi trong  khi bay. Một số loài chim cũng nhờ đó leo trèo, bơi, lội nước hay treo mình dễ dàng.

8. Đã có hàng chục nghiên cứu tìm thấy cơ chế đậu tự động ở nhiều loài chim khác nhau. Tuy nhiên, một nghiên cứu xuất bản năm 2012 cho thấy chim sáo châu Âu (European Starling) khi ngủ lại không sử dụng cơ chế này. Các nhà khoa học quan sát được rằng chim sáo chỉ hơi cong đầu gối, không đủ để kích hoạt cơ chế khóa. Kết quả là, các ngón chân của chúng hầu như không cong và con chim giữ thăng bằng ở trung tâm miếng đệm bàn chân khi nó ngủ. Phát hiện này cho thấy rằng có nhiều cách để chim giữ thăng bằng trên cây khi ngủ hơn là chỉ đơn giản gắng sức bám chặt vào cành cây.

9. Các nhà nghiên cứu gặp nhiều thách thức khi tìm hiểu giấc ngủ của các loài chim. Đầu tiên phải kể đến số lượng loài lớn và sự khác nhau về cơ chế, đặc điểm sinh lý học và hành vi giữa các loài. Chu kỳ giấc ngủ cũng khác biệt rất lớn. Việc so sánh cách ngủ của đà điểu, với chim sẻ hay hồng hạc không có nhiều ý nghĩa. Ngay cả khi xem xét đến cơ chế đậu tự động, hình dáng chân chim cũng là một vấn đề. Chân của chúng cần phải thích ứng cho nhiều mục đích khác nhau, vì vậy, cách chúng đi đứng, chuyển động chân cũng có thể sẽ khác nhau.

(Theo Shirley, Tại sao chim không rời khỏi cành cây khi ngủ?, Báo VnReview ngày 29/12/2020)

Đáp án nào dưới đây KHÔNG phải là một trong những khó khăn khi nghiên cứu cơ chế đậu khi ngủ của các loài chim?

1. Đôi khi những sự việc tưởng chừng đơn giản nhất lại khó giải thích nhất. Cách những con chim giữ thăng bằng cơ thể khi ngủ trên cây là một trong những bí ẩn như vậy.

2. Thời gian ngủ của chim ngắn hơn con người rất nhiều. Chu kỳ ngủ của chúng khi so sánh với con người và các loài động vật có vú nhìn chung cũng ngắn hơn. Giấc ngủ REM (Rapid Eye Movement - giấc ngủ chuyển động mắt nhanh), một phần của chu kỳ ngủ khi cơ thể rơi vào trạng thái ngủ sâu nhất (và cả khi mơ), thường kéo dài vài phút ở động vật có vú, trong khi đó, chỉ tầm 10 giây ở loài chim. Giấc ngủ của chim, về cơ bản, là những lần chợp mắt trong vài khoảnh khắc.

3. Chim cũng có thể tự điều chỉnh cường độ ngủ. Chúng có thể giữ cho một bên là cầu não tỉnh táo ngay trong khi ngủ, khi đó, một bên mắt của chúng sẽ mở. Mắt chim liên kết bất đối xứng với bán cầu não, tức là, nếu mắt trái mở thì bán cầu não thức, và ngược lại. Kiểu ngủ nhẹ nhàng, linh hoạt này cho phép những con chim nhanh chóng trốn khỏi những kẻ săn mồi, ngay cả khi chúng đang say giấc.

4. Hơn nữa, không phải tất cả những con chim đều ngủ trên các cành cây. Ví dụ như đà điểu, loài chim lớn nhất hành tinh. Hầu hết các loài chim không biết bay đều ngủ trên mặt đất, ẩn giữa những tán lá, hoặc gần như "vùi đầu trong cát". Một số loài khác thì ngủ đứng một chân ở các vùng nước nông như loài hồng hạc.

5. Để đi vào giấc ngủ, cơ thể chim phải trải qua một loạt các thay đổi sinh lý. Mà trong số đó là thả lỏng cơ, xảy ra khi não giảm kiểm soát các chuyển động cơ, kèm theo một số thay đổi sinh lý khác. Đứng thăng bằng trên cây với các búi cơ thả lỏng không phải dễ dàng, những chú chim phải xoay sở bằng cách khóa chặt chân vào cành cây.

6. Ví dụ, khi một con chim hạ cong gối, móng của chúng cũng đồng thời tự động gập theo và bám chặt vào cành cây. Móng sẽ chỉ thả lỏng khi chân chúng duỗi thẳng. Cơ chế khóa chân được thực hiện nhờ vào các gân cơ gấp (flexor tendons – những mô kết nối cơ giúp chi uốn cong) ở chân chim. Khi khớp đùi trên (knee) và khớp ống chân (ankle) của chim gập vào, gân cơ gấp (flexor tendon) duỗi ra, từ đó làm móng gập lại Cơ chế khóa cũng xảy ra do lớp mô bao quanh gân cơ chân có bề mặt nhám gây ra ma sát giữa chân và vỏ cây giúp cố định chân vào một điểm. Đây gọi là “Cơ chế đậu tự động” – Automatic Perching Mechanism. Nóxuất hiện ở hầu hết các loài chim, cho phép chúng bám chặt vào cành cây vừa không mất sức lại vừa chắc chắn.

7. Không chỉ những giống chim có tư thế đậu thẳng, những loài ngủ treo như vẹt cũng được hưởng lợi không ít từ cơ chế này. Cơ chế khóa cũng hữu ích trong một số trường hợp khác. Ví dụ như những giống chim săn mồi, chúng có thể quặp chặt con mồi trong  khi bay. Một số loài chim cũng nhờ đó leo trèo, bơi, lội nước hay treo mình dễ dàng.

8. Đã có hàng chục nghiên cứu tìm thấy cơ chế đậu tự động ở nhiều loài chim khác nhau. Tuy nhiên, một nghiên cứu xuất bản năm 2012 cho thấy chim sáo châu Âu (European Starling) khi ngủ lại không sử dụng cơ chế này. Các nhà khoa học quan sát được rằng chim sáo chỉ hơi cong đầu gối, không đủ để kích hoạt cơ chế khóa. Kết quả là, các ngón chân của chúng hầu như không cong và con chim giữ thăng bằng ở trung tâm miếng đệm bàn chân khi nó ngủ. Phát hiện này cho thấy rằng có nhiều cách để chim giữ thăng bằng trên cây khi ngủ hơn là chỉ đơn giản gắng sức bám chặt vào cành cây.

9. Các nhà nghiên cứu gặp nhiều thách thức khi tìm hiểu giấc ngủ của các loài chim. Đầu tiên phải kể đến số lượng loài lớn và sự khác nhau về cơ chế, đặc điểm sinh lý học và hành vi giữa các loài. Chu kỳ giấc ngủ cũng khác biệt rất lớn. Việc so sánh cách ngủ của đà điểu, với chim sẻ hay hồng hạc không có nhiều ý nghĩa. Ngay cả khi xem xét đến cơ chế đậu tự động, hình dáng chân chim cũng là một vấn đề. Chân của chúng cần phải thích ứng cho nhiều mục đích khác nhau, vì vậy, cách chúng đi đứng, chuyển động chân cũng có thể sẽ khác nhau.

(Theo Shirley, Tại sao chim không rời khỏi cành cây khi ngủ?, Báo VnReview ngày 29/12/2020)

Thông tin nào sau đây về loài chim sáo châu Âu là KHÔNG chính xác?

1. Đôi khi những sự việc tưởng chừng đơn giản nhất lại khó giải thích nhất. Cách những con chim giữ thăng bằng cơ thể khi ngủ trên cây là một trong những bí ẩn như vậy.

2. Thời gian ngủ của chim ngắn hơn con người rất nhiều. Chu kỳ ngủ của chúng khi so sánh với con người và các loài động vật có vú nhìn chung cũng ngắn hơn. Giấc ngủ REM (Rapid Eye Movement - giấc ngủ chuyển động mắt nhanh), một phần của chu kỳ ngủ khi cơ thể rơi vào trạng thái ngủ sâu nhất (và cả khi mơ), thường kéo dài vài phút ở động vật có vú, trong khi đó, chỉ tầm 10 giây ở loài chim. Giấc ngủ của chim, về cơ bản, là những lần chợp mắt trong vài khoảnh khắc.

3. Chim cũng có thể tự điều chỉnh cường độ ngủ. Chúng có thể giữ cho một bên là cầu não tỉnh táo ngay trong khi ngủ, khi đó, một bên mắt của chúng sẽ mở. Mắt chim liên kết bất đối xứng với bán cầu não, tức là, nếu mắt trái mở thì bán cầu não thức, và ngược lại. Kiểu ngủ nhẹ nhàng, linh hoạt này cho phép những con chim nhanh chóng trốn khỏi những kẻ săn mồi, ngay cả khi chúng đang say giấc.

4. Hơn nữa, không phải tất cả những con chim đều ngủ trên các cành cây. Ví dụ như đà điểu, loài chim lớn nhất hành tinh. Hầu hết các loài chim không biết bay đều ngủ trên mặt đất, ẩn giữa những tán lá, hoặc gần như "vùi đầu trong cát". Một số loài khác thì ngủ đứng một chân ở các vùng nước nông như loài hồng hạc.

5. Để đi vào giấc ngủ, cơ thể chim phải trải qua một loạt các thay đổi sinh lý. Mà trong số đó là thả lỏng cơ, xảy ra khi não giảm kiểm soát các chuyển động cơ, kèm theo một số thay đổi sinh lý khác. Đứng thăng bằng trên cây với các búi cơ thả lỏng không phải dễ dàng, những chú chim phải xoay sở bằng cách khóa chặt chân vào cành cây.

6. Ví dụ, khi một con chim hạ cong gối, móng của chúng cũng đồng thời tự động gập theo và bám chặt vào cành cây. Móng sẽ chỉ thả lỏng khi chân chúng duỗi thẳng. Cơ chế khóa chân được thực hiện nhờ vào các gân cơ gấp (flexor tendons – những mô kết nối cơ giúp chi uốn cong) ở chân chim. Khi khớp đùi trên (knee) và khớp ống chân (ankle) của chim gập vào, gân cơ gấp (flexor tendon) duỗi ra, từ đó làm móng gập lại Cơ chế khóa cũng xảy ra do lớp mô bao quanh gân cơ chân có bề mặt nhám gây ra ma sát giữa chân và vỏ cây giúp cố định chân vào một điểm. Đây gọi là “Cơ chế đậu tự động” – Automatic Perching Mechanism. Nóxuất hiện ở hầu hết các loài chim, cho phép chúng bám chặt vào cành cây vừa không mất sức lại vừa chắc chắn.

7. Không chỉ những giống chim có tư thế đậu thẳng, những loài ngủ treo như vẹt cũng được hưởng lợi không ít từ cơ chế này. Cơ chế khóa cũng hữu ích trong một số trường hợp khác. Ví dụ như những giống chim săn mồi, chúng có thể quặp chặt con mồi trong  khi bay. Một số loài chim cũng nhờ đó leo trèo, bơi, lội nước hay treo mình dễ dàng.

8. Đã có hàng chục nghiên cứu tìm thấy cơ chế đậu tự động ở nhiều loài chim khác nhau. Tuy nhiên, một nghiên cứu xuất bản năm 2012 cho thấy chim sáo châu Âu (European Starling) khi ngủ lại không sử dụng cơ chế này. Các nhà khoa học quan sát được rằng chim sáo chỉ hơi cong đầu gối, không đủ để kích hoạt cơ chế khóa. Kết quả là, các ngón chân của chúng hầu như không cong và con chim giữ thăng bằng ở trung tâm miếng đệm bàn chân khi nó ngủ. Phát hiện này cho thấy rằng có nhiều cách để chim giữ thăng bằng trên cây khi ngủ hơn là chỉ đơn giản gắng sức bám chặt vào cành cây.

9. Các nhà nghiên cứu gặp nhiều thách thức khi tìm hiểu giấc ngủ của các loài chim. Đầu tiên phải kể đến số lượng loài lớn và sự khác nhau về cơ chế, đặc điểm sinh lý học và hành vi giữa các loài. Chu kỳ giấc ngủ cũng khác biệt rất lớn. Việc so sánh cách ngủ của đà điểu, với chim sẻ hay hồng hạc không có nhiều ý nghĩa. Ngay cả khi xem xét đến cơ chế đậu tự động, hình dáng chân chim cũng là một vấn đề. Chân của chúng cần phải thích ứng cho nhiều mục đích khác nhau, vì vậy, cách chúng đi đứng, chuyển động chân cũng có thể sẽ khác nhau.

(Theo Shirley, Tại sao chim không rời khỏi cành cây khi ngủ?, Báo VnReview ngày 29/12/2020)

Việc nhắc đến loài vẹt ở đoạn 7 nhằm mục đích gì? 

1. Đôi khi những sự việc tưởng chừng đơn giản nhất lại khó giải thích nhất. Cách những con chim giữ thăng bằng cơ thể khi ngủ trên cây là một trong những bí ẩn như vậy.

2. Thời gian ngủ của chim ngắn hơn con người rất nhiều. Chu kỳ ngủ của chúng khi so sánh với con người và các loài động vật có vú nhìn chung cũng ngắn hơn. Giấc ngủ REM (Rapid Eye Movement - giấc ngủ chuyển động mắt nhanh), một phần của chu kỳ ngủ khi cơ thể rơi vào trạng thái ngủ sâu nhất (và cả khi mơ), thường kéo dài vài phút ở động vật có vú, trong khi đó, chỉ tầm 10 giây ở loài chim. Giấc ngủ của chim, về cơ bản, là những lần chợp mắt trong vài khoảnh khắc.

3. Chim cũng có thể tự điều chỉnh cường độ ngủ. Chúng có thể giữ cho một bên là cầu não tỉnh táo ngay trong khi ngủ, khi đó, một bên mắt của chúng sẽ mở. Mắt chim liên kết bất đối xứng với bán cầu não, tức là, nếu mắt trái mở thì bán cầu não thức, và ngược lại. Kiểu ngủ nhẹ nhàng, linh hoạt này cho phép những con chim nhanh chóng trốn khỏi những kẻ săn mồi, ngay cả khi chúng đang say giấc.

4. Hơn nữa, không phải tất cả những con chim đều ngủ trên các cành cây. Ví dụ như đà điểu, loài chim lớn nhất hành tinh. Hầu hết các loài chim không biết bay đều ngủ trên mặt đất, ẩn giữa những tán lá, hoặc gần như "vùi đầu trong cát". Một số loài khác thì ngủ đứng một chân ở các vùng nước nông như loài hồng hạc.

5. Để đi vào giấc ngủ, cơ thể chim phải trải qua một loạt các thay đổi sinh lý. Mà trong số đó là thả lỏng cơ, xảy ra khi não giảm kiểm soát các chuyển động cơ, kèm theo một số thay đổi sinh lý khác. Đứng thăng bằng trên cây với các búi cơ thả lỏng không phải dễ dàng, những chú chim phải xoay sở bằng cách khóa chặt chân vào cành cây.

6. Ví dụ, khi một con chim hạ cong gối, móng của chúng cũng đồng thời tự động gập theo và bám chặt vào cành cây. Móng sẽ chỉ thả lỏng khi chân chúng duỗi thẳng. Cơ chế khóa chân được thực hiện nhờ vào các gân cơ gấp (flexor tendons – những mô kết nối cơ giúp chi uốn cong) ở chân chim. Khi khớp đùi trên (knee) và khớp ống chân (ankle) của chim gập vào, gân cơ gấp (flexor tendon) duỗi ra, từ đó làm móng gập lại Cơ chế khóa cũng xảy ra do lớp mô bao quanh gân cơ chân có bề mặt nhám gây ra ma sát giữa chân và vỏ cây giúp cố định chân vào một điểm. Đây gọi là “Cơ chế đậu tự động” – Automatic Perching Mechanism. Nóxuất hiện ở hầu hết các loài chim, cho phép chúng bám chặt vào cành cây vừa không mất sức lại vừa chắc chắn.

7. Không chỉ những giống chim có tư thế đậu thẳng, những loài ngủ treo như vẹt cũng được hưởng lợi không ít từ cơ chế này. Cơ chế khóa cũng hữu ích trong một số trường hợp khác. Ví dụ như những giống chim săn mồi, chúng có thể quặp chặt con mồi trong  khi bay. Một số loài chim cũng nhờ đó leo trèo, bơi, lội nước hay treo mình dễ dàng.

8. Đã có hàng chục nghiên cứu tìm thấy cơ chế đậu tự động ở nhiều loài chim khác nhau. Tuy nhiên, một nghiên cứu xuất bản năm 2012 cho thấy chim sáo châu Âu (European Starling) khi ngủ lại không sử dụng cơ chế này. Các nhà khoa học quan sát được rằng chim sáo chỉ hơi cong đầu gối, không đủ để kích hoạt cơ chế khóa. Kết quả là, các ngón chân của chúng hầu như không cong và con chim giữ thăng bằng ở trung tâm miếng đệm bàn chân khi nó ngủ. Phát hiện này cho thấy rằng có nhiều cách để chim giữ thăng bằng trên cây khi ngủ hơn là chỉ đơn giản gắng sức bám chặt vào cành cây.

9. Các nhà nghiên cứu gặp nhiều thách thức khi tìm hiểu giấc ngủ của các loài chim. Đầu tiên phải kể đến số lượng loài lớn và sự khác nhau về cơ chế, đặc điểm sinh lý học và hành vi giữa các loài. Chu kỳ giấc ngủ cũng khác biệt rất lớn. Việc so sánh cách ngủ của đà điểu, với chim sẻ hay hồng hạc không có nhiều ý nghĩa. Ngay cả khi xem xét đến cơ chế đậu tự động, hình dáng chân chim cũng là một vấn đề. Chân của chúng cần phải thích ứng cho nhiều mục đích khác nhau, vì vậy, cách chúng đi đứng, chuyển động chân cũng có thể sẽ khác nhau.

(Theo Shirley, Tại sao chim không rời khỏi cành cây khi ngủ?, Báo VnReview ngày 29/12/2020)

Từ “nó” in đậm trong đoạn thứ 6 dùng để thay thế cho:

1. Đôi khi những sự việc tưởng chừng đơn giản nhất lại khó giải thích nhất. Cách những con chim giữ thăng bằng cơ thể khi ngủ trên cây là một trong những bí ẩn như vậy.

2. Thời gian ngủ của chim ngắn hơn con người rất nhiều. Chu kỳ ngủ của chúng khi so sánh với con người và các loài động vật có vú nhìn chung cũng ngắn hơn. Giấc ngủ REM (Rapid Eye Movement - giấc ngủ chuyển động mắt nhanh), một phần của chu kỳ ngủ khi cơ thể rơi vào trạng thái ngủ sâu nhất (và cả khi mơ), thường kéo dài vài phút ở động vật có vú, trong khi đó, chỉ tầm 10 giây ở loài chim. Giấc ngủ của chim, về cơ bản, là những lần chợp mắt trong vài khoảnh khắc.

3. Chim cũng có thể tự điều chỉnh cường độ ngủ. Chúng có thể giữ cho một bên là cầu não tỉnh táo ngay trong khi ngủ, khi đó, một bên mắt của chúng sẽ mở. Mắt chim liên kết bất đối xứng với bán cầu não, tức là, nếu mắt trái mở thì bán cầu não thức, và ngược lại. Kiểu ngủ nhẹ nhàng, linh hoạt này cho phép những con chim nhanh chóng trốn khỏi những kẻ săn mồi, ngay cả khi chúng đang say giấc.

4. Hơn nữa, không phải tất cả những con chim đều ngủ trên các cành cây. Ví dụ như đà điểu, loài chim lớn nhất hành tinh. Hầu hết các loài chim không biết bay đều ngủ trên mặt đất, ẩn giữa những tán lá, hoặc gần như "vùi đầu trong cát". Một số loài khác thì ngủ đứng một chân ở các vùng nước nông như loài hồng hạc.

5. Để đi vào giấc ngủ, cơ thể chim phải trải qua một loạt các thay đổi sinh lý. Mà trong số đó là thả lỏng cơ, xảy ra khi não giảm kiểm soát các chuyển động cơ, kèm theo một số thay đổi sinh lý khác. Đứng thăng bằng trên cây với các búi cơ thả lỏng không phải dễ dàng, những chú chim phải xoay sở bằng cách khóa chặt chân vào cành cây.

6. Ví dụ, khi một con chim hạ cong gối, móng của chúng cũng đồng thời tự động gập theo và bám chặt vào cành cây. Móng sẽ chỉ thả lỏng khi chân chúng duỗi thẳng. Cơ chế khóa chân được thực hiện nhờ vào các gân cơ gấp (flexor tendons – những mô kết nối cơ giúp chi uốn cong) ở chân chim. Khi khớp đùi trên (knee) và khớp ống chân (ankle) của chim gập vào, gân cơ gấp (flexor tendon) duỗi ra, từ đó làm móng gập lại Cơ chế khóa cũng xảy ra do lớp mô bao quanh gân cơ chân có bề mặt nhám gây ra ma sát giữa chân và vỏ cây giúp cố định chân vào một điểm. Đây gọi là “Cơ chế đậu tự động” – Automatic Perching Mechanism. Nóxuất hiện ở hầu hết các loài chim, cho phép chúng bám chặt vào cành cây vừa không mất sức lại vừa chắc chắn.

7. Không chỉ những giống chim có tư thế đậu thẳng, những loài ngủ treo như vẹt cũng được hưởng lợi không ít từ cơ chế này. Cơ chế khóa cũng hữu ích trong một số trường hợp khác. Ví dụ như những giống chim săn mồi, chúng có thể quặp chặt con mồi trong  khi bay. Một số loài chim cũng nhờ đó leo trèo, bơi, lội nước hay treo mình dễ dàng.

8. Đã có hàng chục nghiên cứu tìm thấy cơ chế đậu tự động ở nhiều loài chim khác nhau. Tuy nhiên, một nghiên cứu xuất bản năm 2012 cho thấy chim sáo châu Âu (European Starling) khi ngủ lại không sử dụng cơ chế này. Các nhà khoa học quan sát được rằng chim sáo chỉ hơi cong đầu gối, không đủ để kích hoạt cơ chế khóa. Kết quả là, các ngón chân của chúng hầu như không cong và con chim giữ thăng bằng ở trung tâm miếng đệm bàn chân khi nó ngủ. Phát hiện này cho thấy rằng có nhiều cách để chim giữ thăng bằng trên cây khi ngủ hơn là chỉ đơn giản gắng sức bám chặt vào cành cây.

9. Các nhà nghiên cứu gặp nhiều thách thức khi tìm hiểu giấc ngủ của các loài chim. Đầu tiên phải kể đến số lượng loài lớn và sự khác nhau về cơ chế, đặc điểm sinh lý học và hành vi giữa các loài. Chu kỳ giấc ngủ cũng khác biệt rất lớn. Việc so sánh cách ngủ của đà điểu, với chim sẻ hay hồng hạc không có nhiều ý nghĩa. Ngay cả khi xem xét đến cơ chế đậu tự động, hình dáng chân chim cũng là một vấn đề. Chân của chúng cần phải thích ứng cho nhiều mục đích khác nhau, vì vậy, cách chúng đi đứng, chuyển động chân cũng có thể sẽ khác nhau.

(Theo Shirley, Tại sao chim không rời khỏi cành cây khi ngủ?, Báo VnReview ngày 29/12/2020)

Theo đoạn 6, trình tự các bước thực hiện cơ chế khóa tự động chân chim là:

1. Đôi khi những sự việc tưởng chừng đơn giản nhất lại khó giải thích nhất. Cách những con chim giữ thăng bằng cơ thể khi ngủ trên cây là một trong những bí ẩn như vậy.

2. Thời gian ngủ của chim ngắn hơn con người rất nhiều. Chu kỳ ngủ của chúng khi so sánh với con người và các loài động vật có vú nhìn chung cũng ngắn hơn. Giấc ngủ REM (Rapid Eye Movement - giấc ngủ chuyển động mắt nhanh), một phần của chu kỳ ngủ khi cơ thể rơi vào trạng thái ngủ sâu nhất (và cả khi mơ), thường kéo dài vài phút ở động vật có vú, trong khi đó, chỉ tầm 10 giây ở loài chim. Giấc ngủ của chim, về cơ bản, là những lần chợp mắt trong vài khoảnh khắc.

3. Chim cũng có thể tự điều chỉnh cường độ ngủ. Chúng có thể giữ cho một bên là cầu não tỉnh táo ngay trong khi ngủ, khi đó, một bên mắt của chúng sẽ mở. Mắt chim liên kết bất đối xứng với bán cầu não, tức là, nếu mắt trái mở thì bán cầu não thức, và ngược lại. Kiểu ngủ nhẹ nhàng, linh hoạt này cho phép những con chim nhanh chóng trốn khỏi những kẻ săn mồi, ngay cả khi chúng đang say giấc.

4. Hơn nữa, không phải tất cả những con chim đều ngủ trên các cành cây. Ví dụ như đà điểu, loài chim lớn nhất hành tinh. Hầu hết các loài chim không biết bay đều ngủ trên mặt đất, ẩn giữa những tán lá, hoặc gần như "vùi đầu trong cát". Một số loài khác thì ngủ đứng một chân ở các vùng nước nông như loài hồng hạc.

5. Để đi vào giấc ngủ, cơ thể chim phải trải qua một loạt các thay đổi sinh lý. Mà trong số đó là thả lỏng cơ, xảy ra khi não giảm kiểm soát các chuyển động cơ, kèm theo một số thay đổi sinh lý khác. Đứng thăng bằng trên cây với các búi cơ thả lỏng không phải dễ dàng, những chú chim phải xoay sở bằng cách khóa chặt chân vào cành cây.

6. Ví dụ, khi một con chim hạ cong gối, móng của chúng cũng đồng thời tự động gập theo và bám chặt vào cành cây. Móng sẽ chỉ thả lỏng khi chân chúng duỗi thẳng. Cơ chế khóa chân được thực hiện nhờ vào các gân cơ gấp (flexor tendons – những mô kết nối cơ giúp chi uốn cong) ở chân chim. Khi khớp đùi trên (knee) và khớp ống chân (ankle) của chim gập vào, gân cơ gấp (flexor tendon) duỗi ra, từ đó làm móng gập lại Cơ chế khóa cũng xảy ra do lớp mô bao quanh gân cơ chân có bề mặt nhám gây ra ma sát giữa chân và vỏ cây giúp cố định chân vào một điểm. Đây gọi là “Cơ chế đậu tự động” – Automatic Perching Mechanism. Nóxuất hiện ở hầu hết các loài chim, cho phép chúng bám chặt vào cành cây vừa không mất sức lại vừa chắc chắn.

7. Không chỉ những giống chim có tư thế đậu thẳng, những loài ngủ treo như vẹt cũng được hưởng lợi không ít từ cơ chế này. Cơ chế khóa cũng hữu ích trong một số trường hợp khác. Ví dụ như những giống chim săn mồi, chúng có thể quặp chặt con mồi trong  khi bay. Một số loài chim cũng nhờ đó leo trèo, bơi, lội nước hay treo mình dễ dàng.

8. Đã có hàng chục nghiên cứu tìm thấy cơ chế đậu tự động ở nhiều loài chim khác nhau. Tuy nhiên, một nghiên cứu xuất bản năm 2012 cho thấy chim sáo châu Âu (European Starling) khi ngủ lại không sử dụng cơ chế này. Các nhà khoa học quan sát được rằng chim sáo chỉ hơi cong đầu gối, không đủ để kích hoạt cơ chế khóa. Kết quả là, các ngón chân của chúng hầu như không cong và con chim giữ thăng bằng ở trung tâm miếng đệm bàn chân khi nó ngủ. Phát hiện này cho thấy rằng có nhiều cách để chim giữ thăng bằng trên cây khi ngủ hơn là chỉ đơn giản gắng sức bám chặt vào cành cây.

9. Các nhà nghiên cứu gặp nhiều thách thức khi tìm hiểu giấc ngủ của các loài chim. Đầu tiên phải kể đến số lượng loài lớn và sự khác nhau về cơ chế, đặc điểm sinh lý học và hành vi giữa các loài. Chu kỳ giấc ngủ cũng khác biệt rất lớn. Việc so sánh cách ngủ của đà điểu, với chim sẻ hay hồng hạc không có nhiều ý nghĩa. Ngay cả khi xem xét đến cơ chế đậu tự động, hình dáng chân chim cũng là một vấn đề. Chân của chúng cần phải thích ứng cho nhiều mục đích khác nhau, vì vậy, cách chúng đi đứng, chuyển động chân cũng có thể sẽ khác nhau.

(Theo Shirley, Tại sao chim không rời khỏi cành cây khi ngủ?, Báo VnReview ngày 29/12/2020)

Ý chính của đoạn 4 là gì?

1. Đôi khi những sự việc tưởng chừng đơn giản nhất lại khó giải thích nhất. Cách những con chim giữ thăng bằng cơ thể khi ngủ trên cây là một trong những bí ẩn như vậy.

2. Thời gian ngủ của chim ngắn hơn con người rất nhiều. Chu kỳ ngủ của chúng khi so sánh với con người và các loài động vật có vú nhìn chung cũng ngắn hơn. Giấc ngủ REM (Rapid Eye Movement - giấc ngủ chuyển động mắt nhanh), một phần của chu kỳ ngủ khi cơ thể rơi vào trạng thái ngủ sâu nhất (và cả khi mơ), thường kéo dài vài phút ở động vật có vú, trong khi đó, chỉ tầm 10 giây ở loài chim. Giấc ngủ của chim, về cơ bản, là những lần chợp mắt trong vài khoảnh khắc.

3. Chim cũng có thể tự điều chỉnh cường độ ngủ. Chúng có thể giữ cho một bên là cầu não tỉnh táo ngay trong khi ngủ, khi đó, một bên mắt của chúng sẽ mở. Mắt chim liên kết bất đối xứng với bán cầu não, tức là, nếu mắt trái mở thì bán cầu não thức, và ngược lại. Kiểu ngủ nhẹ nhàng, linh hoạt này cho phép những con chim nhanh chóng trốn khỏi những kẻ săn mồi, ngay cả khi chúng đang say giấc.

4. Hơn nữa, không phải tất cả những con chim đều ngủ trên các cành cây. Ví dụ như đà điểu, loài chim lớn nhất hành tinh. Hầu hết các loài chim không biết bay đều ngủ trên mặt đất, ẩn giữa những tán lá, hoặc gần như "vùi đầu trong cát". Một số loài khác thì ngủ đứng một chân ở các vùng nước nông như loài hồng hạc.

5. Để đi vào giấc ngủ, cơ thể chim phải trải qua một loạt các thay đổi sinh lý. Mà trong số đó là thả lỏng cơ, xảy ra khi não giảm kiểm soát các chuyển động cơ, kèm theo một số thay đổi sinh lý khác. Đứng thăng bằng trên cây với các búi cơ thả lỏng không phải dễ dàng, những chú chim phải xoay sở bằng cách khóa chặt chân vào cành cây.

6. Ví dụ, khi một con chim hạ cong gối, móng của chúng cũng đồng thời tự động gập theo và bám chặt vào cành cây. Móng sẽ chỉ thả lỏng khi chân chúng duỗi thẳng. Cơ chế khóa chân được thực hiện nhờ vào các gân cơ gấp (flexor tendons – những mô kết nối cơ giúp chi uốn cong) ở chân chim. Khi khớp đùi trên (knee) và khớp ống chân (ankle) của chim gập vào, gân cơ gấp (flexor tendon) duỗi ra, từ đó làm móng gập lại Cơ chế khóa cũng xảy ra do lớp mô bao quanh gân cơ chân có bề mặt nhám gây ra ma sát giữa chân và vỏ cây giúp cố định chân vào một điểm. Đây gọi là “Cơ chế đậu tự động” – Automatic Perching Mechanism. Nóxuất hiện ở hầu hết các loài chim, cho phép chúng bám chặt vào cành cây vừa không mất sức lại vừa chắc chắn.

7. Không chỉ những giống chim có tư thế đậu thẳng, những loài ngủ treo như vẹt cũng được hưởng lợi không ít từ cơ chế này. Cơ chế khóa cũng hữu ích trong một số trường hợp khác. Ví dụ như những giống chim săn mồi, chúng có thể quặp chặt con mồi trong  khi bay. Một số loài chim cũng nhờ đó leo trèo, bơi, lội nước hay treo mình dễ dàng.

8. Đã có hàng chục nghiên cứu tìm thấy cơ chế đậu tự động ở nhiều loài chim khác nhau. Tuy nhiên, một nghiên cứu xuất bản năm 2012 cho thấy chim sáo châu Âu (European Starling) khi ngủ lại không sử dụng cơ chế này. Các nhà khoa học quan sát được rằng chim sáo chỉ hơi cong đầu gối, không đủ để kích hoạt cơ chế khóa. Kết quả là, các ngón chân của chúng hầu như không cong và con chim giữ thăng bằng ở trung tâm miếng đệm bàn chân khi nó ngủ. Phát hiện này cho thấy rằng có nhiều cách để chim giữ thăng bằng trên cây khi ngủ hơn là chỉ đơn giản gắng sức bám chặt vào cành cây.

9. Các nhà nghiên cứu gặp nhiều thách thức khi tìm hiểu giấc ngủ của các loài chim. Đầu tiên phải kể đến số lượng loài lớn và sự khác nhau về cơ chế, đặc điểm sinh lý học và hành vi giữa các loài. Chu kỳ giấc ngủ cũng khác biệt rất lớn. Việc so sánh cách ngủ của đà điểu, với chim sẻ hay hồng hạc không có nhiều ý nghĩa. Ngay cả khi xem xét đến cơ chế đậu tự động, hình dáng chân chim cũng là một vấn đề. Chân của chúng cần phải thích ứng cho nhiều mục đích khác nhau, vì vậy, cách chúng đi đứng, chuyển động chân cũng có thể sẽ khác nhau.

(Theo Shirley, Tại sao chim không rời khỏi cành cây khi ngủ?, Báo VnReview ngày 29/12/2020)

Theo bài đọc, đáp án nào sau đây đúng với giấc ngủ của các loài chim?

1. Đôi khi những sự việc tưởng chừng đơn giản nhất lại khó giải thích nhất. Cách những con chim giữ thăng bằng cơ thể khi ngủ trên cây là một trong những bí ẩn như vậy.

2. Thời gian ngủ của chim ngắn hơn con người rất nhiều. Chu kỳ ngủ của chúng khi so sánh với con người và các loài động vật có vú nhìn chung cũng ngắn hơn. Giấc ngủ REM (Rapid Eye Movement - giấc ngủ chuyển động mắt nhanh), một phần của chu kỳ ngủ khi cơ thể rơi vào trạng thái ngủ sâu nhất (và cả khi mơ), thường kéo dài vài phút ở động vật có vú, trong khi đó, chỉ tầm 10 giây ở loài chim. Giấc ngủ của chim, về cơ bản, là những lần chợp mắt trong vài khoảnh khắc.

3. Chim cũng có thể tự điều chỉnh cường độ ngủ. Chúng có thể giữ cho một bên là cầu não tỉnh táo ngay trong khi ngủ, khi đó, một bên mắt của chúng sẽ mở. Mắt chim liên kết bất đối xứng với bán cầu não, tức là, nếu mắt trái mở thì bán cầu não thức, và ngược lại. Kiểu ngủ nhẹ nhàng, linh hoạt này cho phép những con chim nhanh chóng trốn khỏi những kẻ săn mồi, ngay cả khi chúng đang say giấc.

4. Hơn nữa, không phải tất cả những con chim đều ngủ trên các cành cây. Ví dụ như đà điểu, loài chim lớn nhất hành tinh. Hầu hết các loài chim không biết bay đều ngủ trên mặt đất, ẩn giữa những tán lá, hoặc gần như "vùi đầu trong cát". Một số loài khác thì ngủ đứng một chân ở các vùng nước nông như loài hồng hạc.

5. Để đi vào giấc ngủ, cơ thể chim phải trải qua một loạt các thay đổi sinh lý. Mà trong số đó là thả lỏng cơ, xảy ra khi não giảm kiểm soát các chuyển động cơ, kèm theo một số thay đổi sinh lý khác. Đứng thăng bằng trên cây với các búi cơ thả lỏng không phải dễ dàng, những chú chim phải xoay sở bằng cách khóa chặt chân vào cành cây.

6. Ví dụ, khi một con chim hạ cong gối, móng của chúng cũng đồng thời tự động gập theo và bám chặt vào cành cây. Móng sẽ chỉ thả lỏng khi chân chúng duỗi thẳng. Cơ chế khóa chân được thực hiện nhờ vào các gân cơ gấp (flexor tendons – những mô kết nối cơ giúp chi uốn cong) ở chân chim. Khi khớp đùi trên (knee) và khớp ống chân (ankle) của chim gập vào, gân cơ gấp (flexor tendon) duỗi ra, từ đó làm móng gập lại Cơ chế khóa cũng xảy ra do lớp mô bao quanh gân cơ chân có bề mặt nhám gây ra ma sát giữa chân và vỏ cây giúp cố định chân vào một điểm. Đây gọi là “Cơ chế đậu tự động” – Automatic Perching Mechanism. Nóxuất hiện ở hầu hết các loài chim, cho phép chúng bám chặt vào cành cây vừa không mất sức lại vừa chắc chắn.

7. Không chỉ những giống chim có tư thế đậu thẳng, những loài ngủ treo như vẹt cũng được hưởng lợi không ít từ cơ chế này. Cơ chế khóa cũng hữu ích trong một số trường hợp khác. Ví dụ như những giống chim săn mồi, chúng có thể quặp chặt con mồi trong  khi bay. Một số loài chim cũng nhờ đó leo trèo, bơi, lội nước hay treo mình dễ dàng.

8. Đã có hàng chục nghiên cứu tìm thấy cơ chế đậu tự động ở nhiều loài chim khác nhau. Tuy nhiên, một nghiên cứu xuất bản năm 2012 cho thấy chim sáo châu Âu (European Starling) khi ngủ lại không sử dụng cơ chế này. Các nhà khoa học quan sát được rằng chim sáo chỉ hơi cong đầu gối, không đủ để kích hoạt cơ chế khóa. Kết quả là, các ngón chân của chúng hầu như không cong và con chim giữ thăng bằng ở trung tâm miếng đệm bàn chân khi nó ngủ. Phát hiện này cho thấy rằng có nhiều cách để chim giữ thăng bằng trên cây khi ngủ hơn là chỉ đơn giản gắng sức bám chặt vào cành cây.

9. Các nhà nghiên cứu gặp nhiều thách thức khi tìm hiểu giấc ngủ của các loài chim. Đầu tiên phải kể đến số lượng loài lớn và sự khác nhau về cơ chế, đặc điểm sinh lý học và hành vi giữa các loài. Chu kỳ giấc ngủ cũng khác biệt rất lớn. Việc so sánh cách ngủ của đà điểu, với chim sẻ hay hồng hạc không có nhiều ý nghĩa. Ngay cả khi xem xét đến cơ chế đậu tự động, hình dáng chân chim cũng là một vấn đề. Chân của chúng cần phải thích ứng cho nhiều mục đích khác nhau, vì vậy, cách chúng đi đứng, chuyển động chân cũng có thể sẽ khác nhau.

(Theo Shirley, Tại sao chim không rời khỏi cành cây khi ngủ?, Báo VnReview ngày 29/12/2020)

Diễn đạt nào dưới đây thể hiện rõ nhất ý chính của bài đọc trên?

1. Trong thời cổ đại, mọi người thường tin rằng sự sống không những chỉ phát sinh bằng

cách sinh sản của cha mẹ, mà còn có thể được phát sinh từ vật chất không sống. Ví dụ, ếch dường như sinh ra từ đất ẩm, chuột từ dẻ bẩn, côn trùng từ sương và giòi từ thịt thối rữa. Nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng mặt trời và thậm chí cả ánh sao đã được đề cập đến như những yếu tố thúc đẩy cho sự hình thành của các sinh vật sống. Nội dung này còn được gọi là thuyết Tự sinh.

2. Nhà dinh dưỡng thực vật người Bỉ Jean Baptiste van Helmont (1648) là một trong những người đầu tiên đưa ra công thức chế tạo chuột từ các vật vô sinh như sau: ...Ép một miếng đồ lót dính mồ hôi cùng với một ít lúa mì vào một cái lọ mở, sau khoảng 21 ngày, mùi thay đổi và lên men. . . . biến lúa mì thành chuột. . . không phải là chuột con, thậm chí không phải là chuột trưởng thành bị dị tật hoặc chuột bị sinh non, mà là chuột trưởng thành xuất hiện!

3. Năm 1861, Louis Pasteur đã chứng minh các sinh vật sống không thể dễ dàng phát sinh một cách tự phát từ vật chất không sống. Trong các thí nghiệm của mình, Pasteur đã đưa vật liệu có thể lên men vào một bình có cổ dài hình chữ S để hở ra ngoài không khí, đoạn cong chữ S khi chứa nước sẽ ngăn cản sự xâm nhập của không khí từ bên ngoài vào trong bình. Bình ban đầu và các chất bên trong được đun sôi để tiêu diệt vi sinh vật, đồng thời hơi nước đọng lại ở điểm cong chữ S của cổ bình, sau đó để nguội. Dung dịch trong bình sau khi đun không thể lên men vì vi sinh vật mới không thể xâm nhập qua cổ của bình. Nhưng khi bỏ cổ hình chữ S, vi sinh vật trong không khí có thể xâm nhập vào dung dịch để sinh sôi và lên men. Do đó, Pasteur đã chỉ ra rằng sự sống đến từ các sinh vật đã tồn tại trước đóvà các yếu tố sinh sản của chúng, chẳng hạn như trứng và bào tử, hoặc trong trường hợp “công thức” của van Helmont thì những con chuột trưởng thành có được là do chúng tự chui vào trong lọ. Thông báo kết quả của mình cho Viện hàn lâm Pháp, Pasteur đã thẳng thắn bác bỏ tất cả lập luận của thuyết tự sinh từ vật vô sinh được đưa ra trước đó.

4. Với thí nghiệm và lập luận sắc bén, Pasteur đã xuất sắc trong việc chứng minh việc sinh vật được sinh ra từ sinh vật, nhưng khoa học hiện đại đã chứng minh suy luận đó không hoàn toàn chính xác. “Sự sống” đầu tiên, nếu chúng ta có thể gọi nó như vậy, dường như đã được tổng hợp từ những va chạm ngẫu nhiên của các phân tử trong biển nguyên thủy của Trái đất sơ khai trong hàng triệu năm, cho đến khi, một cách ngẫu nhiên tạo ra phân tử có khả năng tự nhân đôi chính nó. Những đơn vị tự nhân đôi đầu tiên này, xuất hiện cách đây gần 4 tỷ năm, rất có thể là tổ tiên chung của con người và mọi sinh vật trên trái đất ngày nay. Nhưng không có nhà khoa học chứng kiến, làm sao chúng ta có thể biết rằng buổi bình minh của sự sống đã xảy ra theo cách đó? Bằng chứng để chứng minh được ẩn giấu trong các đại phân tử chất hữu cơ có trong tất cả các sinh vật — DNA, RNA, protein, lipid, hormone — có thể được truy ngược trở lại để xác định chất hóa học đơn giản hơn được hình thành trước chúng và từ đó xây dựng một cây phả hệ phân tử được hình thành trong tiến hóa. Thậm chí, ở mức độ cao hơn, các nhà vật lý thiên văn giờ đây có thể lần theo dấu vết của các “viên gạch” đầu tiên của sự sống — carbon, nitơ và oxy — ngược trở lại thời kì nó được sinh ra ngoạn mục từ sự phát nổ bên trong những ngôi sao cổ đại!

Trong đoạn cuối cùng, làm thế nào để nhà khoa học tìm ra bằng chứng của tiến hóa?

1. Trong thời cổ đại, mọi người thường tin rằng sự sống không những chỉ phát sinh bằng

cách sinh sản của cha mẹ, mà còn có thể được phát sinh từ vật chất không sống. Ví dụ, ếch dường như sinh ra từ đất ẩm, chuột từ dẻ bẩn, côn trùng từ sương và giòi từ thịt thối rữa. Nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng mặt trời và thậm chí cả ánh sao đã được đề cập đến như những yếu tố thúc đẩy cho sự hình thành của các sinh vật sống. Nội dung này còn được gọi là thuyết Tự sinh.

2. Nhà dinh dưỡng thực vật người Bỉ Jean Baptiste van Helmont (1648) là một trong những người đầu tiên đưa ra công thức chế tạo chuột từ các vật vô sinh như sau: ...Ép một miếng đồ lót dính mồ hôi cùng với một ít lúa mì vào một cái lọ mở, sau khoảng 21 ngày, mùi thay đổi và lên men. . . . biến lúa mì thành chuột. . . không phải là chuột con, thậm chí không phải là chuột trưởng thành bị dị tật hoặc chuột bị sinh non, mà là chuột trưởng thành xuất hiện!

3. Năm 1861, Louis Pasteur đã chứng minh các sinh vật sống không thể dễ dàng phát sinh một cách tự phát từ vật chất không sống. Trong các thí nghiệm của mình, Pasteur đã đưa vật liệu có thể lên men vào một bình có cổ dài hình chữ S để hở ra ngoài không khí, đoạn cong chữ S khi chứa nước sẽ ngăn cản sự xâm nhập của không khí từ bên ngoài vào trong bình. Bình ban đầu và các chất bên trong được đun sôi để tiêu diệt vi sinh vật, đồng thời hơi nước đọng lại ở điểm cong chữ S của cổ bình, sau đó để nguội. Dung dịch trong bình sau khi đun không thể lên men vì vi sinh vật mới không thể xâm nhập qua cổ của bình. Nhưng khi bỏ cổ hình chữ S, vi sinh vật trong không khí có thể xâm nhập vào dung dịch để sinh sôi và lên men. Do đó, Pasteur đã chỉ ra rằng sự sống đến từ các sinh vật đã tồn tại trước đóvà các yếu tố sinh sản của chúng, chẳng hạn như trứng và bào tử, hoặc trong trường hợp “công thức” của van Helmont thì những con chuột trưởng thành có được là do chúng tự chui vào trong lọ. Thông báo kết quả của mình cho Viện hàn lâm Pháp, Pasteur đã thẳng thắn bác bỏ tất cả lập luận của thuyết tự sinh từ vật vô sinh được đưa ra trước đó.

4. Với thí nghiệm và lập luận sắc bén, Pasteur đã xuất sắc trong việc chứng minh việc sinh vật được sinh ra từ sinh vật, nhưng khoa học hiện đại đã chứng minh suy luận đó không hoàn toàn chính xác. “Sự sống” đầu tiên, nếu chúng ta có thể gọi nó như vậy, dường như đã được tổng hợp từ những va chạm ngẫu nhiên của các phân tử trong biển nguyên thủy của Trái đất sơ khai trong hàng triệu năm, cho đến khi, một cách ngẫu nhiên tạo ra phân tử có khả năng tự nhân đôi chính nó. Những đơn vị tự nhân đôi đầu tiên này, xuất hiện cách đây gần 4 tỷ năm, rất có thể là tổ tiên chung của con người và mọi sinh vật trên trái đất ngày nay. Nhưng không có nhà khoa học chứng kiến, làm sao chúng ta có thể biết rằng buổi bình minh của sự sống đã xảy ra theo cách đó? Bằng chứng để chứng minh được ẩn giấu trong các đại phân tử chất hữu cơ có trong tất cả các sinh vật — DNA, RNA, protein, lipid, hormone — có thể được truy ngược trở lại để xác định chất hóa học đơn giản hơn được hình thành trước chúng và từ đó xây dựng một cây phả hệ phân tử được hình thành trong tiến hóa. Thậm chí, ở mức độ cao hơn, các nhà vật lý thiên văn giờ đây có thể lần theo dấu vết của các “viên gạch” đầu tiên của sự sống — carbon, nitơ và oxy — ngược trở lại thời kì nó được sinh ra ngoạn mục từ sự phát nổ bên trong những ngôi sao cổ đại!

Các đại phân tử chất hữu cơ có trong tất cả các sinh vật là:

1. Trong thời cổ đại, mọi người thường tin rằng sự sống không những chỉ phát sinh bằng

cách sinh sản của cha mẹ, mà còn có thể được phát sinh từ vật chất không sống. Ví dụ, ếch dường như sinh ra từ đất ẩm, chuột từ dẻ bẩn, côn trùng từ sương và giòi từ thịt thối rữa. Nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng mặt trời và thậm chí cả ánh sao đã được đề cập đến như những yếu tố thúc đẩy cho sự hình thành của các sinh vật sống. Nội dung này còn được gọi là thuyết Tự sinh.

2. Nhà dinh dưỡng thực vật người Bỉ Jean Baptiste van Helmont (1648) là một trong những người đầu tiên đưa ra công thức chế tạo chuột từ các vật vô sinh như sau: ...Ép một miếng đồ lót dính mồ hôi cùng với một ít lúa mì vào một cái lọ mở, sau khoảng 21 ngày, mùi thay đổi và lên men. . . . biến lúa mì thành chuột. . . không phải là chuột con, thậm chí không phải là chuột trưởng thành bị dị tật hoặc chuột bị sinh non, mà là chuột trưởng thành xuất hiện!

3. Năm 1861, Louis Pasteur đã chứng minh các sinh vật sống không thể dễ dàng phát sinh một cách tự phát từ vật chất không sống. Trong các thí nghiệm của mình, Pasteur đã đưa vật liệu có thể lên men vào một bình có cổ dài hình chữ S để hở ra ngoài không khí, đoạn cong chữ S khi chứa nước sẽ ngăn cản sự xâm nhập của không khí từ bên ngoài vào trong bình. Bình ban đầu và các chất bên trong được đun sôi để tiêu diệt vi sinh vật, đồng thời hơi nước đọng lại ở điểm cong chữ S của cổ bình, sau đó để nguội. Dung dịch trong bình sau khi đun không thể lên men vì vi sinh vật mới không thể xâm nhập qua cổ của bình. Nhưng khi bỏ cổ hình chữ S, vi sinh vật trong không khí có thể xâm nhập vào dung dịch để sinh sôi và lên men. Do đó, Pasteur đã chỉ ra rằng sự sống đến từ các sinh vật đã tồn tại trước đóvà các yếu tố sinh sản của chúng, chẳng hạn như trứng và bào tử, hoặc trong trường hợp “công thức” của van Helmont thì những con chuột trưởng thành có được là do chúng tự chui vào trong lọ. Thông báo kết quả của mình cho Viện hàn lâm Pháp, Pasteur đã thẳng thắn bác bỏ tất cả lập luận của thuyết tự sinh từ vật vô sinh được đưa ra trước đó.

4. Với thí nghiệm và lập luận sắc bén, Pasteur đã xuất sắc trong việc chứng minh việc sinh vật được sinh ra từ sinh vật, nhưng khoa học hiện đại đã chứng minh suy luận đó không hoàn toàn chính xác. “Sự sống” đầu tiên, nếu chúng ta có thể gọi nó như vậy, dường như đã được tổng hợp từ những va chạm ngẫu nhiên của các phân tử trong biển nguyên thủy của Trái đất sơ khai trong hàng triệu năm, cho đến khi, một cách ngẫu nhiên tạo ra phân tử có khả năng tự nhân đôi chính nó. Những đơn vị tự nhân đôi đầu tiên này, xuất hiện cách đây gần 4 tỷ năm, rất có thể là tổ tiên chung của con người và mọi sinh vật trên trái đất ngày nay. Nhưng không có nhà khoa học chứng kiến, làm sao chúng ta có thể biết rằng buổi bình minh của sự sống đã xảy ra theo cách đó? Bằng chứng để chứng minh được ẩn giấu trong các đại phân tử chất hữu cơ có trong tất cả các sinh vật — DNA, RNA, protein, lipid, hormone — có thể được truy ngược trở lại để xác định chất hóa học đơn giản hơn được hình thành trước chúng và từ đó xây dựng một cây phả hệ phân tử được hình thành trong tiến hóa. Thậm chí, ở mức độ cao hơn, các nhà vật lý thiên văn giờ đây có thể lần theo dấu vết của các “viên gạch” đầu tiên của sự sống — carbon, nitơ và oxy — ngược trở lại thời kì nó được sinh ra ngoạn mục từ sự phát nổ bên trong những ngôi sao cổ đại!

Đoạn văn: “Sự sống” đầu tiên, nếu chúng ta có thể gọi nó như vậy, dường như đã được tổng hợp từ những va chạm ngẫu nhiên của các phân tử trong biển nguyên thủy của Trái đất sơ khai trong hàng triệu năm, cho đến khi, một cách ngẫu nhiên tạo ra phân tử có khả năng tự nhân đôi chính nó. Những đơn vị tự nhân đôi đầu tiên này, xuất hiện cách đây gần 4 tỷ năm, rất có thể là tổ tiên chung của con người và mọi sinh vật trên trái đất ngày nay” trình bày về điều gì?

1. Trong thời cổ đại, mọi người thường tin rằng sự sống không những chỉ phát sinh bằng

cách sinh sản của cha mẹ, mà còn có thể được phát sinh từ vật chất không sống. Ví dụ, ếch dường như sinh ra từ đất ẩm, chuột từ dẻ bẩn, côn trùng từ sương và giòi từ thịt thối rữa. Nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng mặt trời và thậm chí cả ánh sao đã được đề cập đến như những yếu tố thúc đẩy cho sự hình thành của các sinh vật sống. Nội dung này còn được gọi là thuyết Tự sinh.

2. Nhà dinh dưỡng thực vật người Bỉ Jean Baptiste van Helmont (1648) là một trong những người đầu tiên đưa ra công thức chế tạo chuột từ các vật vô sinh như sau: ...Ép một miếng đồ lót dính mồ hôi cùng với một ít lúa mì vào một cái lọ mở, sau khoảng 21 ngày, mùi thay đổi và lên men. . . . biến lúa mì thành chuột. . . không phải là chuột con, thậm chí không phải là chuột trưởng thành bị dị tật hoặc chuột bị sinh non, mà là chuột trưởng thành xuất hiện!

3. Năm 1861, Louis Pasteur đã chứng minh các sinh vật sống không thể dễ dàng phát sinh một cách tự phát từ vật chất không sống. Trong các thí nghiệm của mình, Pasteur đã đưa vật liệu có thể lên men vào một bình có cổ dài hình chữ S để hở ra ngoài không khí, đoạn cong chữ S khi chứa nước sẽ ngăn cản sự xâm nhập của không khí từ bên ngoài vào trong bình. Bình ban đầu và các chất bên trong được đun sôi để tiêu diệt vi sinh vật, đồng thời hơi nước đọng lại ở điểm cong chữ S của cổ bình, sau đó để nguội. Dung dịch trong bình sau khi đun không thể lên men vì vi sinh vật mới không thể xâm nhập qua cổ của bình. Nhưng khi bỏ cổ hình chữ S, vi sinh vật trong không khí có thể xâm nhập vào dung dịch để sinh sôi và lên men. Do đó, Pasteur đã chỉ ra rằng sự sống đến từ các sinh vật đã tồn tại trước đóvà các yếu tố sinh sản của chúng, chẳng hạn như trứng và bào tử, hoặc trong trường hợp “công thức” của van Helmont thì những con chuột trưởng thành có được là do chúng tự chui vào trong lọ. Thông báo kết quả của mình cho Viện hàn lâm Pháp, Pasteur đã thẳng thắn bác bỏ tất cả lập luận của thuyết tự sinh từ vật vô sinh được đưa ra trước đó.

4. Với thí nghiệm và lập luận sắc bén, Pasteur đã xuất sắc trong việc chứng minh việc sinh vật được sinh ra từ sinh vật, nhưng khoa học hiện đại đã chứng minh suy luận đó không hoàn toàn chính xác. “Sự sống” đầu tiên, nếu chúng ta có thể gọi nó như vậy, dường như đã được tổng hợp từ những va chạm ngẫu nhiên của các phân tử trong biển nguyên thủy của Trái đất sơ khai trong hàng triệu năm, cho đến khi, một cách ngẫu nhiên tạo ra phân tử có khả năng tự nhân đôi chính nó. Những đơn vị tự nhân đôi đầu tiên này, xuất hiện cách đây gần 4 tỷ năm, rất có thể là tổ tiên chung của con người và mọi sinh vật trên trái đất ngày nay. Nhưng không có nhà khoa học chứng kiến, làm sao chúng ta có thể biết rằng buổi bình minh của sự sống đã xảy ra theo cách đó? Bằng chứng để chứng minh được ẩn giấu trong các đại phân tử chất hữu cơ có trong tất cả các sinh vật — DNA, RNA, protein, lipid, hormone — có thể được truy ngược trở lại để xác định chất hóa học đơn giản hơn được hình thành trước chúng và từ đó xây dựng một cây phả hệ phân tử được hình thành trong tiến hóa. Thậm chí, ở mức độ cao hơn, các nhà vật lý thiên văn giờ đây có thể lần theo dấu vết của các “viên gạch” đầu tiên của sự sống — carbon, nitơ và oxy — ngược trở lại thời kì nó được sinh ra ngoạn mục từ sự phát nổ bên trong những ngôi sao cổ đại!

Đoạn cuối miêu tả quan điểm Pasteur đã nhầm lẫn về: