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

Tại sao đồng hồ có 12 số giờ, mà không phải 6, hay đủ cả 24 tiếng?

Trên thực tế, loài người đã sử dụng các hệ đồng hồ có 6 số, 8 số, 10 số, 18 số và 24 số. Nhưng bằng cách nào đó, hệ thống 12 giờ vẫn trở nên phổ biến nhất.
3

Anh van em đấy, em đừng yêu AI

Con người đang đắm đuối với AI - những người tình hoàn hảo, luôn luôn lắng nghe, luôn luôn thấu hiểu, khả năng dỗ dành ngọt ngào thì miễn bàn.
4

Xếp hạng 8 đại cao thủ Kim Dung - Cổ Long: Vô Danh Thần Tăng suýt bị loại

Bài viết so sánh và xếp hạng 8 cao thủ võ lâm hàng đầu từ các tác phẩm của hai đại văn hào Kim Dung và Cổ Long. Liệu ai sẽ là người đứng đầu trong bảng xếp hạng này?
5

Cao thủ xui nhất truyện Kim Dung: Thân mang thần công chính tà, kết cục bị "ép chết"?

Cao thủ này là một trong những nhân vật của Thiên Long Bát Bộ.

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.

Nghe nhạc Trịnh: Vẫn thấy bên đời còn có em

Giải trí - Tiểu Vũ - 31/03/2025 15:00
"Vẫn có em bên đời” không chỉ là một bản tình ca, mà còn là một lời tự sự đầy hoài niệm của Trịnh Công Sơn, người nhạc sĩ tài hoa của nền tân nhạc Việt Nam. Giai điệu nhẹ nhàng, ca từ sâu lắng đưa người nghe vào những xúc cảm tinh tế về tình yêu, sự chia xa và những dư âm còn vương trong ký ức.

Xem Hoàn Châu Cách Cách sau tuổi 30: 10 chân lý cuộc đời từ "huyền thoại tuổi thơ"

Điện ảnh - Đông - 31/03/2025 13:00
Ở ngưỡng 30, cuộc sống không còn là những câu hỏi ngây ngô, mà là hành trình đối diện và thấu hiểu chính mình qua những chân lý giản dị...

ChatGPT tạo ảnh AI theo phong cách Studio Ghibli có vi phạm bản quyền?

Kỹ năng - Sơn Vân - 31/03/2025 12:00
Hình ảnh trí tuệ nhân tạo (AI) bắt chước phong cách tinh tế của Hayao Miyazaki (người sáng lập hãng Studio Ghibli) làm nhiều người thích thú, nhưng ChatGPT đã được huấn luyện những gì để tạo ra chúng?

CEO Hannah Olala thẳng thắn: 'Lấy chồng không sướng hơn thì lấy làm gì?'

Phong cách sống - Ứng Hà Chi - 31/03/2025 10:00
Đừng bắt phụ nữ phải chịu đựng, phải hy sinh, trong khi hôn nhân là của hai người", nữ CEO nhấn mạnh.

Chất Michelle - Đi tìm câu trả lời cho bản sắc của bạn

Từ sách - Phim - Đan Thanh - 31/03/2025 09:00
Bản sắc của bạn là gì? Hãy cùng tìm câu trả lời qua những thông điệp sâu sắc mà cựu Đệ nhất Phu nhân Hoa Kỳ Michelle Obama gửi gắm trong hồi ký "Chất Michelle".

Hiểu quy luật tự nhiên để 'Sống an vui'

Từ sách - Phim - Quìn - 31/03/2025 08:00
Hạnh phúc không phải là một điều gì xa vời hay bí ẩn. Nó đến khi ta hiểu và sống thuận theo quy luật tự nhiên. Một trong những quy luật quan trọng nhất chính là nhân quả – gieo gì, gặt nấy.

DeepSeek ra bản nâng cấp cho mô hình V3, cạnh tranh với ChatGPT

Kỹ năng - Sơn Vân - 30/03/2025 13:00
DeepSeek vừa công bố bản nâng cấp quan trọng cho mô hình ngôn ngữ lớn V3, đẩy mạnh cạnh tranh với các hãng công nghệ hàng đầu Mỹ như OpenAI và Anthropic.

Facebook có tính năng mới, cho phép chọn bạn bè để xem tin tức, tương tác!

Kỹ năng - Nguyễn Nghĩa - 30/03/2025 12:00
Từng một thời là nơi chỉ để kết nối với bạn bè và gia đình thân thiết, Facebook theo thời gian đã dần trở nên phức tạp hơn với vô số tính năng và nội dung gợi ý.

Chưởng môn Thanh Thành ngưỡng mộ Lý Tiểu Long, sở hữu tuyệt kỹ Phách Không Quyền

Phong cách sống - Sơn Tùng - 30/03/2025 10:00
Lưu Tuy Tân, chưởng môn phái Thanh Thành, hiện đang nắm giữ tuyệt kỹ trấn sơn Phách Không Quyền.

Xem phim 'Sex Education'', tôi rút ra 2 phương pháp hiệu quả dạy con trai đang ở tuổi nổi loạn

Điện ảnh - Mỹ Hạnh - 30/03/2025 09:00
Tôi đã dùng một tuần để xem phim ''Sex Education'', từ đó học hỏi được cách dạy con trai đang tuổi dậy thì.

Từ thị phi đến tĩnh lặng – Minh triết từ hai cuốn sách của Sa môn Thích Pháp Hòa

Từ sách - Phim - Đan Thanh - 30/03/2025 08:00
2 cuốn sách của Sa môn Thích Pháp Hòa mang lại những minh triết sâu sắc giúp người đọc tránh ra khỏi những ồn ào, thị phi để tìm về bình an trong tâm hồn mình.

Nhạc sĩ Lư Nhất Vũ qua đời

Giải trí - Tiểu Vũ - 29/03/2025 13:37
Nhạc sĩ Lư Nhất Vũ, một trong những cây đại thụ của nền âm nhạc Việt Nam đã tạ thế vào ngày 29.3. Ông đã để lại một di sản âm nhạc vô giá gắn liền với lịch sử văn hóa đất nước.

Xem xét 17 gia đình có con bị bắt cóc, tôi nhận ra rằng họ đều bỏ qua 5 lỗ hổng chết người sau

Kỹ năng - Hiểu Đan - 29/03/2025 13:00
Đến tận bây giờ, vẫn còn nhiều gia đình đang đau đáu tìm kiếm con mình. Nhiều phụ huynh khóc lóc, hối hận vô cùng vì bỏ qua những lổ hổng này!
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 3, 01/04/2025