Chất 'thông linh' giúp thực vật nhiều lần tiến hóa để ăn thịt động vật

Anh Tú22/07/2023 11:00
Chất 'thông linh' giúp thực vật nhiều lần tiến hóa để ăn thịt động vật

Jasmonate là hormone có nguồn gốc từ phospholipid điều chỉnh sự phát triển của thực vật và phản ứng với áp lực môi trường; thúc đẩy nhiều phản ứng đối với các điều kiện khắc nghiệt.

Trong một chuyến đi dài vào mùa hè năm 1860, Charles Darwin lần đầu tiên nhận thấy một hiện tượng kỳ lạ giữa các loài thực vật vẫn khiến các nhà khoa học bối rối cho đến ngày nay. Trên vùng đất thạch nam của Anh, có khá nhiều côn trùng bị dính chặt trên lá của loại cây họ su su (Drosera rotundifolia).

Và lần quan sát tình cờ đó đã khởi đầu cho nỗ lực kéo dài 16 năm của Darwin nhằm chứng minh rằng một số loài thực vật có thể ăn thịt động vật, phân giải protein từ con mồi bằng enzym và hấp thụ chất dinh dưỡng để phát triển.

Lúc đầu, ngay cả vợ Darwin cũng hoài nghi ông có vấn đề về thần kinh. Trong thư gửi một người bạn, vợ Darwin viết: “"Hiện tại, Charles đang coi Drosera giống như một sinh vật có tri giác và tôi cho rằng anh ấy hy vọng cuối cùng sẽ chứng minh cho mọi người thấy nó là một con vật".

Ngày nay, những người theo chủ nghĩa khoa học không còn tranh cãi về sự tồn tại của thực vật ăn thịt, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng ta hiểu đầy đủ cách thức những dạng sống kỳ lạ này tiến hóa để thu hút, bắt giữ và tiêu hóa con mồi, đặc biệt là những con mồi lớn như động vật lưỡng cư và động vật có vú nhỏ.

Cây ăn thịt hiện có rất nhiều hình dạng và kích cỡ, gồm cả bẫy dạng nắp ấm và bẫy kẹp. Một số, như Drosera kể trên, sử dụng bẫy dính đơn giản để bắt côn trùng, trong khi những loài khác, như cây bắt ruồi Venus đã phát triển các "bẫy sập" phức tạp hơn để tóm con mồi.

Nghiên cứu di truyền gần đây cho thấy bẫy sập của thực vật ban đầu phát triển từ bẫy dạng dính nhưng không phải là chỉ có một nhánh tiến hóa mà có ít nhất 3 hoặc 4 nhánh độc lập.

Vào năm 2018, một nghiên cứu đã tìm ra bằng chứng cho thấy cây ăn thịt đã tiến hóa độc lập ít nhất 10 lần từ các loài thực vật có hoa. Nhiều lần, các loài thực vật khác nhau dường như tái sử dụng một số gien để thích nghi hơn với cuộc sống săn mồi.

Nhà sinh vật học Victor Albert thuộc Đại học Buffalo vào năm 2017 giải thích: "Các loài thực vật này có bộ công cụ di truyền và chúng đang cố gắng tìm ra đáp án cho vấn đề làm thế nào để trở thành loài ăn thịt. Và cuối cùng, tất cả đều đưa ra cùng một giải pháp".

Cây ăn thịt có xu hướng phát triển ở những khu vực đất nghèo dinh dưỡng, như đầm lầy và vùng ngập nước. Ở môi trường đó, một con côn trùng có kích thước vừa phải cũng có thể cung cấp cho cây bẫy ruồi Venus đủ phốt pho và ni tơ để tiếp tục hoạt động trong nhiều tuần.

Vì vậy, chúng có động lực để tạo ra những cái bẫy phức tạp và tốn nhiều năng lượng như vậy. Các nghiên cứu di truyền mới cũng đã bắt đầu làm sáng tỏ cách thức.

Hóa ra hầu hết chúng đã cùng chọn một phần của hệ thống bảo vệ thực vật toàn cầu sử dụng hóa chất jasmonate. Hầu hết các loài thực vật sử dụng jasmonate như chất “thông linh” để cảnh báo nguy hiểm cho nhau. Vào năm 2019, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng cây bẫy ruồi đang sử dụng jasmonate để tổng hợp các enzym phân hủy con mồi và huy động chất vận chuyển chất dinh dưỡng.

Nhưng không chỉ phương pháp dùng chất jasmonate là độc tôn. Chẳng hạn Pinguicula (là một chi thực vật ăn thịt sử dụng dây lá dính để thu hút, bẫy và tiêu hóa côn trùng) không sử dụng phương pháp trên và các chiến lược của nhiều loài khác vẫn còn bí mật.

Cho đến khi các nhà khoa học hiểu rõ hơn về sự đánh đổi thực đơn của loài thực vật ăn thịt trên khắp thế giới thì chúng ta vẫn khó nắm bắt hết lý do tại sao chúng lại có sự tiến hóa như vậy.

Và không có thời gian để lãng phí cho việc nghiên cứu khi chúng đang ở bên bờ vực. Vào năm 2020, các nhà nghiên cứu ước tính rằng 1/4 số loài thực vật ăn thịt mà con người đã biết có nguy cơ tuyệt chủng. Nếu không khám phá những bí ẩn của chúng bây giờ, sau này có thể không còn cơ hội.

Jasmonate (JA) và các dẫn xuất của nó là các hormone thực vật giúp điều hòa một loạt các quá trình trong thực vật, từ sự tăng trưởng và quang hợp đến sự phát triển sinh sản. Đặc biệt, JA rất quan trọng để giúp thực vật chống lại động vật ăn cỏ và đáp ứng của thực vật đối với các điều kiện môi trường kém và các "thách thức" phi sinh học hoặc sinh học khác. Một số JA cũng có thể được giải phóng dưới dạng hợp chất hữu cơ dễ bay hơi để cho phép "giao tiếp" lẫn nhau giữa các cây để đề phòng mối nguy hiểm.

Về cấu tạo hóa học, JA là một oxylipin, tức là một dẫn xuất của a xít béo oxy hóa. Nó được sinh tổng hợp từ a xít linolenic, bắt đầu từ trong màng của lục lạp. Quá trình tổng hợp được bắt đầu với việc chuyển đổi a xít linolenic thành a xít 12-oxo-phytodienoic (OPDA), sau đó trải qua một sự khử và ba lần oxy hóa để tạo thành (+)-7-iso-JA, a xít jasmonic. Chỉ có sự chuyển đổi a xít linolenic thành OPDA là xảy ra trong lục lạp; tất cả các phản ứng tiếp theo xảy ra ở peroxisome.

Bản thân JA có thể được chuyển hóa thành các dẫn xuất dạng hoạt động hoặc không hoạt động. Methyl JA (MeJA) là một hợp chất dễ bay hơi có thể chịu trách nhiệm về "giao tiếp" giữa các cây. JA liên kết với amino acid isoleucine (Ile) tạo thành JA-Ile, hiện là JA chuyển hóa duy nhất được biết đến là cần thiết cho truyền tín hiệu JA.


Gửi bình luận
(0) Bình luận
1

Top 3 cao thủ chưa từng lộ diện trong truyện Kim Dung, Độc Cô Cầu Bại chỉ xếp thứ 2

Bài viết này sẽ hé lộ danh tính và xếp hạng ba vị đại cao thủ "ẩn dật" này.
3

Ảnh địa phận 29 tỉnh thành chỉ còn trong kỷ niệm, chạm cảm xúc nhiều người

Từ năm 2020 tới nay, anh Duy An rong ruổi tới khắp các vùng miền trên Tổ quốc, ghi lại bức ảnh về địa phận từng tỉnh thành. Không ngờ bộ ảnh nhận sự quan tâm đặc biệt do chạm tới cảm xúc nhiều người.
4

Là tôi, con người đây mà

Cốc, cốc, cốc, ai gọi đó? - Tôi là người - Nếu là người, cho xem…?
5

Người đàn ông cưới AI làm "vợ hai", cuộc hôn nhân viên mãn suốt 5 năm nhưng bối rối khi cô ấy đề nghị sinh con

Mỗi ngày, cặp đôi cùng nhau nấu ăn, xem phim và đi dã ngoại lãng mạn. Thực tế, Travis luôn mang Lily Rose theo bên mình mọi lúc mọi nơi – chủ yếu là vì cô ấy sống trong túi anh, với tư cách là người vợ AI.

Loài cú bị đe dọa bởi những người hâm mộ Harry Potter

Bộ phim "Harry Potter" đã thúc đẩy một làn sóng khai thác cú hoang dã để phục vụ nhu cầu tăng đột biến và điều tương tự cũng xảy ra với cá san hô sau bộ phim “Đi tìm Nemo”.

Sự tiến hóa diệu kỳ của chiếc lưỡi ở chim và bò sát

Sự tiến hóa của lưỡi đã giúp các loài bò sát và lưỡng cư bắt được con mồi là động vật. Còn ở loài chim, một số cách thích nghi kỳ lạ nhất của lưỡi phản ánh sở thích ăn thực vật.

Từ đâu sinh ra chiếc lưỡi trong miệng

Lưỡi là cơ quan quan trọng của con người nhưng ít có công trình nào nghiên cứu về bộ phận này. Chúng tôi sẽ giới thiệu công trình nghiên cứu về chiếc lưỡi trong lịch sử tiến hóa sinh học.

5 công cụ AI trực tuyến tốt nhất để tạo meme

Meme là hình ảnh hay video kèm theo tiêu đề hài hước mang tính giải trí, được lan truyền rộng rãi trên các trang mạng xã hội. Hoạt động tạo meme trực tuyến đang gia tăng thời gian qua.

Tờ báo giấy lâu đời nhất thế giới in số cuối cùng sau 320 năm

Trang The Guardian đưa tin nhật báo Wiener Zeitung của Áo vừa in số cuối cùng vào ngày 30.6.

Những câu chuyện bí ẩn chưa có lời giải đáp trên thế giới

Những câu chuyện bí ẩn chưa có lời giải đáp trên thế giới sẽ là một trong những điều đáng sợ nhất bạn từng được nghe…

Nữ người mẫu ảo trông như thật, ngày càng nổi tiếng và kiếm tiền "khủng"

Những người mẫu ảo đang được xây dựng có cảm xúc giống như con người và còn thường xuyên xuất hiện trên báo, tham gia nhiều sự kiện lớn.

Kẹt 80 giờ trong tàu lặn bị chìm và cuộc giải cứu thành công nhất trong lịch sử - Kỳ 2

Vào năm 1973, Roger Mallinson, cựu phi công Hải quân Hoàng gia Anh, cùng với Roger Chapman đã được giải cứu sau 84 giờ bị mắc kẹt ở độ sâu 480m ngoài khơi bờ biển Ireland trong chiếc tàu lặn Pisces  rộng chưa đầy 2m.

Công nghiệp phần mềm ở Ấn Độ

Blog GS John VU - GS John Vu - 25/07/2025 13:00
Trong cuộc viếng thăm của tôi ở Ấn Độ, Ts. Prasad một giáo sư về kĩ nghệ phần mềm đã chia sẻ với tôi một cuộc điều tra ông ấy đã tiến hành tháng trước.

Con người nói chuyện ngày càng giống ChatGPT

Suy ngẫm - Nam Đoàn - 25/07/2025 12:00
Nghiên cứu mới đây tiết lộ một xu hướng đáng kinh ngạc: Thay vì AI học cách giao tiếp như con người, chính chúng ta lại đang dần "nói chuyện giống ChatGPT".

Người dùng Meta AI đang bị khai thác dữ liệu nhạy cảm mà không hề biết

Kỹ năng - Nam Đoàn - 25/07/2025 11:00
Hãy tưởng tượng một cảnh phim kinh dị thế kỷ 21: Lịch sử duyệt web cá nhân của bạn bị công khai mà bạn không biết, đây chính là cảm giác mà nhiều người dùng đang trải qua với ứng dụng Meta AI.

Xóa gấp bức ảnh ông cụ bán xôi ở vỉa hè sau 5 ngày vì quá nhiều tiền được gửi về tài khoản

Phong cách sống - Trần Hà - 25/07/2025 10:00
"Hóa ra chuyện này có thật ngoài đời ư?”, một netizen bình luận.

Nơi vết thương ánh sáng rọi vào - Cha mẹ độc hại ảnh hưởng ra sao đến sự trưởng thành của một đứa trẻ?

Từ sách - Phim - Hồ Lam - 25/07/2025 09:00
Sẽ thế nào nếu một ngày ta nhận ra mình đã bị bạo hành dưới danh nghĩa yêu thương? Liệu câu chuyện tổn thương của ta chỉ là nỗi đau mang tính cá nhân hay là bi kịch chung của một cộng đồng?

Xem 'Khi cuộc đời cho bạn quả quýt', tôi ngán ngẩm nhìn sang chồng

Điện ảnh - Mỹ Hạnh - 25/07/2025 08:00
Tôi không nghĩ đến, có ngày mình rơi vào hoàn cảnh này.

Những câu chuyện đầy xúc động trong tiệm sách cũ

Giải trí - AN VI - QUỲNH QUỲNH - TTO - 24/07/2025 13:00
Kính tặng, thương tặng, gửi người không bao giờ tôi gặp lại… - bút tích trên trang sách nhuốm màu thời gian trong các cửa hàng sách cũ chứa đựng bao câu chuyện đầy xúc động.

Cùng con trai xem “Sex Education”, tôi khéo léo dạy con tính khiêm tốn mà chẳng cần nặng lời!

Điện ảnh - Ứng Hà Chi - 24/07/2025 12:00
Giống như một hạt giống cần đất để nảy mầm, tôi đã tìm ra cách gieo vào con trai mình giá trị của sự khiêm nhường.

Giáo sư khuyên: Mỗi ngày nói 6 câu này, bạn sẽ không còn quát mắng con nữa

Kỹ năng - Hiểu Đan - 24/07/2025 11:00
Con cái sẽ không nhớ bạn đã quát gì, nhưng sẽ mãi mãi khắc ghi ánh mắt, gương mặt bạn khi quát mắng.

Thế hệ cợt nhả tiêu tiền “ngược đời” không giống ai

Phong cách sống - Ngọc Linh - CFB - 24/07/2025 10:00
Tiêu dùng ngược trong mắt người khác cũng chẳng sao, chỉ cần bản thân thấy “xuôi” là được rồi vì tiền là của mình cơ mà.

Trở về từ cõi chết

Tủ sách - FN - 24/07/2025 09:00
Trở về từ cõi chết là quyển tự truyện sâu sắc của tác giả Anita Moorjani, kể về hành trình phi thường của cô từ cõi chết trở về và những bài học quý giá mà cô đã học được từ trải nghiệm cận tử.

Đại địa chấn kinh tế Kỳ 4: Bài học từ cuộc đại khủng hoảng Covid-19

Từ sách - Phim - Quang Thanh - 24/07/2025 08:00
Bất chấp tình hình kinh tế cuối năm u ám, thị trường chứng khoán vẫn đạt được các đỉnh mới nhờ căng thẳng địa-chính trị được cải thiện và quan trọng nhất là nhờ những loại vắc-xin Covid-19 đầu tiên được chấp thuận.

Thái độ xấu

Blog GS John VU - GS John Vu - 23/07/2025 13:00
Ớ Ấn Độ, nhiều người lập trình đi làm với thái độ xấu bởi vì họ biết rằng họ có thể dễ dàng kiếm được việc làm với các công ti khác vì tình trạng thiếu hụt công nhân phần mềm.

Hỏi DeepSeek 6 điều ‘đau đầu’ nhất về cách dạy con: Câu trả lời khiến tôi bừng tỉnh

Kỹ năng - Diệu Đan - CFB - 23/07/2025 11:00
Trước những băn khoăn, tôi tìm đến DeepSeek, và câu trả lời của DeepSeek khiến tôi bừng tỉnh. Hoá ra bấy lâu nay, tôi đã dạy con sai cách!
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 6, 25/07/2025