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

Không phải Kiều Phong, chỉ 2 cao thủ sở hữu những tuyệt kỹ này có thể khiến Vô Danh Thần Tăng thua đau

Ai là người có tuyệt kỹ có thể phá vỡ "tường khí" hộ thể của Vô Danh Thần Tăng?
3

Vì sao Tiêu Phong truyền võ công cho kẻ thù là Hư Trúc mà bỏ qua Đoàn Dự?

Vì sao Tiêu Phong lại chọn Hư Trúc, người có ân oán với mình, thay vì Đoàn Dự, người anh em kết nghĩa, để kế thừa võ công Cái Bang?
4

Hoàng Thường vô địch thiên hạ nhưng thua đau đớn trước Phương Lạp

Vậy đâu là nguyên nhân dẫn đến thất bại này của Hoàng Thường?

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.

TP.HCM: Bắt đầu chuỗi sự kiện kỷ niệm 50 năm Ngày thống nhất đất nước

Giải trí - Song Phạm - 22/04/2025 13:00
Tối 19.4.2025, TP.HCM bắt đầu chuỗi sự kiện kỷ niệm 50 năm Ngày thống nhất đất nước bằng chương trình trình diễn ánh sáng 3D trước trụ sở UBND thành phố, thu hút đông đảo người dân.

Kỷ niệm 50 năm ngày thống nhất đất nước Kỳ 3: Nội các Dương Văn Minh và tuyên bố đầu hàng

Giải trí - Vũ Trung Kiên - 22/04/2025 12:00
Việc đầu tiên đại tướng Dương Văn Minh làm trên cương vị tổng thống là ông đã giao cho Phó tổng thống Nguyễn Văn Huyền thông báo với phía Mỹ về việc “không phản đối việc Mỹ phải ra đi trong 24 giờ”.

Sẽ rất tiếc nếu sử dụng Zalo mà bạn không biết các tính năng này

Kỹ năng - Nhật Hạ - 22/04/2025 11:00
Zalo thường xuyên cập nhật cho người dùng các chức năng, tùy chọn mới giúp người dùng có trải nghiệm tốt hơn

Xem mạng xã hội gần đây, tôi chợt nhớ đến phim Sex Education: Hãy dạy con điều này càng sớm càng tốt

Điện ảnh - Thanh Hương - 22/04/2025 10:00
Tôi đã lo lắng đến mất ăn mất ngủ, nghĩ rất nhiều về chuyện dạy con.

Giữa làn sóng AI, thứ giết chết con người không phải Chat GPT, DeepSeek,... mà là lối tư duy này

Suy ngẫm - Ứng Hà Chi - 22/04/2025 09:00
DeepSeek giống như cần sa, nó có tác dụng giảm đau. Nhưng một khi bạn bị nghiện, nó sẽ chỉ gây tổn hại đến não và khiến bạn hoàn toàn mất khả năng suy nghĩ.

Lời hứa 20 năm của Larry Berman với 'điệp viên hoàn hảo' Phạm Xuân Ẩn

Từ sách - Phim - Trần Thường - VNN - 22/04/2025 08:00
Khi viết về Thiếu tướng Phạm Xuân Ẩn, Giáo sư, nhà sử học Larry Berman đã hứa không sử dụng những thông tin có thể làm tổn thương đến nhiều người. Sau gần 20 năm, lời hứa đó vẫn còn.

Infographic hoạt động văn hóa nghệ thuật du lịch kỷ niệm 50 năm ngày thống nhất đất nước

Giải trí - TTXVN - 21/04/2025 13:00
TP.HCM tổ chức nhiều hoạt động văn hóa nghệ thuật chào mừng kỷ niệm 50 năm thống nhất đất nước.

Facebook cập nhật tính năng mới, nhiều người Việt "bị ảnh hưởng": từ nay thôi khỏi xem lén, hết thời stalk!

Kỹ năng - Huỳnh Duy - 21/04/2025 12:00
Giờ đây, ngoài bạn bè, bạn có thể thấy cả những người theo dõi và không theo dõi trong danh sách người xem", thông báo của Facebook cho biết.

Rùng mình với robot cơ bắp sinh học co giật như người thật

Thư giãn - Hoàng Vũ - 21/04/2025 11:00
Một video mới vừa được Clone Robotics công bố đã khiến cộng đồng mạng và giới công nghệ rúng động: robot hình người “Protoclone” uốn cong cơ bắp, co giật tay chân và nhún vai như một sinh vật sống thật sự.

Sức mạnh của đói nghèo: Mẹ mù chữ, bại liệt nhưng nuôi dạy con trai trở thành sinh viên giỏi nhất

Truyền cảm hứng - Trang Đào - 21/04/2025 10:00
Không quan trọng bạn có xuất thân từ gia đình nghèo khó hay không, những điều kì diệu luôn xảy ra.

Xem 'Khi cuộc đời cho bạn quả quýt', tôi nhận ra mình toàn tặng con "quả quýt" có vị chua chát và đắng ngắt

Điện ảnh - Đông - 21/04/2025 09:00
Hóa ra tôi chỉ đưa cho con những "quả quýt chua", đầy thử thách và nỗi niềm mà có lẽ tôi đã không nhận ra.

Con đường chuyển hoá - Tâm càng rộng, thế giới càng mở

Từ sách - Phim - Quìn - 21/04/2025 08:00
Mỗi người có một cách nhìn cuộc sống riêng. Có người nhìn bằng lòng bao dung, có người lại nhìn bằng sự khó chịu, phán xét. Một câu chuyện, người thấy thương có kẻ lại thấy ghét. Nhưng khác biệt không nằm ở câu chuyện, mà nằm ở cái tâm.

Đạo diễn Lý Hải - người dẫn dắt 'hiện tượng mạng xã hội' lên màn ảnh

Điện ảnh - Tiểu Vũ - 20/04/2025 13:00
Lý Hải là một trong số ít đạo diễn của Việt Nam đã gây ấn tượng mạnh qua việc dẫn dắt các nhân vật "hiện tượng mạng xã hội" (MXH) thành diễn viên chuyên nghiệp.

Kỷ niệm 50 năm ngày thống nhất đất nước Kỳ 2: Chính quyền Sài Gòn thay người vác cờ trắng đầu hàng

Giải trí - Vũ Trung Kiên - 20/04/2025 12:00
Đầu tháng 4.1975, sau khi mất Tây Nguyên và Phước Long, chế độ Sài Gòn đứng trước sự suy yếu về mọi mặt và khả năng sụp đổ hoàn toàn. Lúc này, ông Dương Văn Minh và nhóm ủng hộ ông “chính thức công bố ý định thay thế Tổng thống Nguyễn Văn Thiệu”.

Quách Tĩnh không làm phò mã mà nhất mực lấy Hoàng Dung: Câu trả lời chỉ Dương Quá biết

Thư giãn - Nguyệt Phạm - 20/04/2025 11:00
Quách Tĩnh và Hoa Tranh vốn là thanh mai trúc mã, vậy tại sao chàng lại quyết định kết duyên cùng Hoàng Dung?
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 3, 22/04/2025