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

Gần 200 tựa game Việt phát hành toàn cầu gắn hình quốc kỳ, nhuộm đỏ không gian mạng

Các nền tảng mạng xã hội và 30 công ty game hàng đầu Việt Nam tham gia chiến dịch Tự hào Việt Nam - Nhuộm đỏ không gian mạng chào mừng 80 năm Quốc khánh.
2

Trương Tam Phong là thiên tài, sao lại đạt thành tựu ở tuổi 70, muộn hơn Trương Vô Kỵ 50 năm?

Có bí ẩn nào đằng sau việc Trương Tam Phong đến 70 tuổi mới đại thành võ công?

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.

Dùng AI "hồi sinh" cha, người đàn ông đối mặt với những phản ứng kỳ lạ

Điện ảnh - Nguyệt Phạm - 24/09/2025 13:00
Những phản ứng mà người đàn ông gặp phải sau khi dùng AI "hồi sinh" cha là gì?

Làm gì khi gửi nhầm tin nhắn phàn nàn về sếp vào nhóm chat công ty

Kỹ năng - Kim Linh - 24/09/2025 12:00
Tình huống bất ngờ có thể khiến nhiều người không biết cách xử lý, dẫn đến "mất điểm" trong mắt đồng nghiệp và cấp trên.

Trở về từ cõi chết - Kỳ 2: Tôi đã quyết định tiếp tục sống

Từ sách - Phim - Quang Thanh - 24/09/2025 11:00
Thế giới mà tôi trải nghiệm khi cơ thể mình ngừng hoạt động đã giúp tôi thấy rõ sự kỳ diệu của bản thân, lúc này không còn bị nỗi sợ che khuất. Tôi nhận ra nguồn sức mạnh lớn lao mà mình có thể chạm đến.

Vì sao gen Z thích ru rú trong nhà, ít khi chịu ra ngoài?

Phong cách sống - Nhật Thùy - 24/09/2025 10:00
Khảo sát mới đây cho thấy gen Z chỉ ở ngoài trời trung bình 49 phút mỗi ngày trong tuần, phần lớn có thể ở trong nhà nhiều ngày liền mà không cần bước ra ngoài.

Vụ học sinh túm tóc quật ngã cô giáo: Khi thầy cô cũng cần được bảo vệ

Suy ngẫm - Diệp Nguyễn - DT - 24/09/2025 09:00
Giáo viên ngày nay có rất nhiều "nỗi sợ".

Thuyết mặc kệ họ – Cuốn sách giúp tôi định nghĩa lại sự giới hạn và tôn trọng trong các mối quan hệ

Từ sách - Phim - Quìn - 24/09/2025 08:00
Bạn có bao giờ cảm thấy mệt mỏi vì phải gồng mình để vừa lòng tất cả? Tôi cũng vậy, cho đến khi đọc “The Let Them Theory”. Cuốn sách này khiến tôi hiểu rằng: hạnh phúc không nằm ở sự chấp thuận của người khác, mà ở việc ta đủ can đảm sống đúng với mình.

Xem Sex Education, tôi nghĩ nếu chúng ta sớm dạy con điều này thì xã hội bớt loạn!

Điện ảnh - Thanh Hương - 23/09/2025 13:00
Tôi chắc chắn sẽ dạy con thật kỹ điều này.

Đọc vụ học sinh túm tóc quật ngã cô giáo và Thông tư 19 của Bộ GD-ĐT, tôi toát mồ hôi: Nhân văn, nhưng có công bằng?

Suy ngẫm - Hiểu Đan - CFB - 23/09/2025 12:00
Nhân văn là tốt, nhưng chỉ khi gắn với công bằng và kỷ cương, nhân văn ấy mới thực sự có ý nghĩa.

Trở về từ cõi chết - Kỳ 1: Nỗi sợ – mầm bệnh vô hình

Từ sách - Phim - Quang Thanh - 23/09/2025 11:00
Tôi đã được khai sáng rất nhiều trong trải nghiệm cận tử, và sau này khi chia sẻ lại câu chuyện của mình, tôi thường được hỏi: “Vậy điều gì đã khiến cô bị ung thư?”. Cũng khá dễ hiểu khi đa số mọi người đều thắc mắc về điều này.

Cô giáo ở TP.HCM day dứt: Im lặng trước cái ác, trước bạo lực chính là tội ác

Phong cách sống - Hiểu Đan - CFB - 23/09/2025 10:10
Tôi bất mãn, bởi lẽ thay vì dạy học sinh biết dũng cảm nói lên điều đúng, người lớn lại vô tình gửi đi thông điệp rằng: "Im lặng mới an toàn".

Nhìn học sinh im lặng khi giáo viên bị túm tóc, tôi hoảng sợ các con đã được học những gì mỗi ngày?

Suy ngẫm - Nguyễn Phượng - CFB - 23/09/2025 10:00
Hình ảnh học sinh im lặng khi cô giáo bị quật ngã tại lớp học khiến tôi giật mình: Nếu những đứa trẻ chỉ được giáo dục về kiến thức mà quên dạy kỹ năng sống, dũng cảm và lòng trắc ẩn, liệu chúng có biết bảo vệ bản thân và giúp đỡ người khác khi đối diện nguy hiểm?

Vụ học sinh túm tóc quật ngã cô giáo - Học sinh có nên nhảy vào can ngăn khi chứng kiến xô xát?

Kỹ năng - TS Giáo dục Nguyễn Thị Thu Huyền - DT - 23/09/2025 09:00
Nguyên tắc đầu tiên khi đối diện với các vụ việc xô xát, bạo lực là phải bảo vệ an toàn cho bản thân rồi mới giúp đỡ những người khác. Điều này đặc biệt nên áp dụng cho học sinh.

Thuyết mặc kệ họ - 3 cách giúp bạn ngưng “overthinking” và bắt đầu hành động ngay hôm nay

Từ sách - Phim - Quìn - 23/09/2025 08:00
Nỗi lo âu và suy nghĩ quá nhiều (overthinking) đang bào mòn năng lượng và sự bình yên của bạn mỗi ngày? Thay vì vui vẻ làm việc, bạn lại đắn đo trước những tình huống có thể xảy ra khi thực hiện.

Xem Sex Education, tôi giật mình: Bố mẹ muốn tốt mà vô tình khiến con mệt mỏi, đau đầu!

Điện ảnh - Thanh Hương - 22/09/2025 13:00
Sáng hôm sau, tôi đã làm một việc khiến con bất ngờ.

9 bức ảnh hiếm của Cái Bang thời cuối nhà Thanh hé lộ quyền lực của "đế chế" này

Thư giãn - Nguyệt Phạm - 22/09/2025 12:00
Bài viết hé lộ sự thật bất ngờ về tổ chức, hoạt động và mạng lưới quyền lực của "đế chế" Cái Bang, khiến người ta phải suy ngẫm về mặt trái của xã hội phồn hoa.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 4, 24/09/2025