Điều kỳ diệu của sinh vật chỉ có một tế bào được ví như “cỗ máy sống tí hon”

Một trong những cư dân nổi tiếng nhất của thế giới ấy là trùng đế giày (Paramecium), một nhóm sinh vật đơn bào sống chủ yếu trong môi trường nước ngọt. Dưới kính hiển vi, chúng có hình dạng giống chiếc đế giày, cũng là nguồn gốc của tên gọi quen thuộc trong tiếng Việt.

Ảnh: nikonsmallworld

Mặc dù chỉ gồm một tế bào duy nhất, Paramecium lại sở hữu cấu trúc phức tạp đáng kinh ngạc. Cơ thể của chúng được bao phủ bởi hàng nghìn lông nhỏ li ti gọi là tiêm mao. Những tiêm mao này liên tục chuyển động nhịp nhàng, giúp sinh vật bơi lội trong nước với tốc độ đáng nể so với kích thước chỉ vài phần trăm milimét. Đồng thời, chúng còn tạo ra các dòng nước nhỏ để cuốn vi khuẩn, tảo đơn bào và các hạt hữu cơ vào miệng tế bào.

Ảnh: Wikimedia Commons.

Paramecium thường được ví như một "nhà máy thu nhỏ". Bên trong một tế bào duy nhất là hàng loạt bộ phận chuyên trách thực hiện các chức năng khác nhau. Không có dạ dày thật sự, nhưng chúng có không bào tiêu hóa để xử lý thức ăn. Không có thận, nhưng có các không bào co bóp giúp loại bỏ lượng nước dư thừa liên tục thấm vào cơ thể từ môi trường xung quanh. Nếu không có cơ chế này, tế bào có thể bị trương lên và vỡ.

Ảnh: luc

Một trong những điều thú vị nhất về trùng đế giày là khả năng phản ứng với môi trường. Khi gặp vật cản hoặc hóa chất có hại, chúng có thể lập tức đổi hướng bơi. Dù không có não hay hệ thần kinh, các tín hiệu điện và hóa học trong màng tế bào vẫn cho phép chúng phản ứng hiệu quả trước những thay đổi bên ngoài.

Paramecium cũng sở hữu đời sống sinh sản khá đặc biệt. Chúng có thể sinh sản vô tính bằng cách phân đôi, tạo ra hai cá thể mới giống hệt nhau. Tuy nhiên, trong những điều kiện nhất định, hai cá thể còn có thể thực hiện quá trình tiếp hợp, trao đổi vật liệu di truyền với nhau. Điều này giúp tăng tính đa dạng di truyền và khả năng thích nghi của quần thể.

Trong hơn hai thế kỷ qua, trùng đế giày đã trở thành một trong những sinh vật mô hình quan trọng của sinh học. Nhờ kích thước tương đối lớn đối với sinh vật đơn bào và cấu trúc dễ quan sát, chúng xuất hiện trong vô số phòng thí nghiệm và lớp học trên khắp thế giới. Nhiều khám phá về tế bào học, di truyền học và sinh lý học đã được thực hiện nhờ nghiên cứu những sinh vật bé nhỏ này.

Nhìn qua kính hiển vi, Paramecium có thể chỉ là một chấm nhỏ đang chuyển động. Nhưng ẩn bên trong cơ thể đơn bào ấy là một hệ thống sống hoàn chỉnh, minh chứng cho sự tinh vi đáng kinh ngạc mà quá trình tiến hóa có thể tạo ra ngay cả ở quy mô nhỏ nhất.