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

Mai Siêu Phong và Lý Mạc Sầu, ai mới là cao thủ?

Mai Siêu Phong và Lý Mạc Sầu, hai nữ ma đầu nổi tiếng trong thế giới võ hiệp Kim Dung, liệu ai hơn ai về võ công?
4

Tại sao Kiều Phong lại là người yếu nhất trong số các cao thủ tứ tuyệt của Thiên Long?

Bài viết phân tích sức mạnh của các cao thủ trong Thiên Long Bát Bộ, đặc biệt là tứ tuyệt, và đặt ra nghi vấn về vị trí của Kiều Phong. Liệu "chiến thần" Kiều Phong có thực sự xứng đáng với danh hiệu này khi so sánh nội lực với các cao thủ khác?
5

Sản xuất búp bê giá 260 triệu đồng giống trẻ em thật đến mức khó phân biệt!

"Tôi đã trải qua nhiều biến cố và những con búp bê thực sự đã giúp ích rất nhiều cho sức khỏe tinh thần của tôi", cô gái 23 tuổi tâm sự.

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.

Xem Sex Education, tôi bật khóc khi nghĩ tới người bạn thân: Thật sai lầm khi đã im lặng!

Điện ảnh - Lam Chi - 03/09/2025 12:00
Xem phim “Sex Education” giúp tôi rút ra được những bài học cho cuộc sống.

Nếu có 1 cậu con trai thuộc Gen Alpha, bố mẹ nên nuôi dạy con thế nào?

Kỹ năng - Mạn Ngọc - 03/09/2025 11:00
Đây là thế hệ “công dân số” thực thụ, thông minh, nhạy bén nhưng cũng dễ chịu tác động từ môi trường xung quanh. Vì vậy, bố mẹ cần định hướng thật khéo léo để con phát triển toàn diện.

Khoảnh khắc Mỹ Tâm đặt tay lên ngực áo, hát về Tổ quốc ở đại lễ 2/9 gây sốt

Truyền cảm hứng - Quỳnh Tâm - 03/09/2025 10:24
Giữa Quảng trường Ba Đình lịch sử, Mỹ Tâm đặt tay lên ngực áo, cất vang tiếng hát đầy tự hào. Khoảnh khắc này nhanh chóng lan tỏa trong đại lễ Quốc khánh 2/9.

Cô gái 9x miệt mài 6 năm lặn lội sông suối tìm cách khôi phục nghề cổ 500 năm

Phong cách sống - Diệp Anh - 03/09/2025 10:00
Từ bỏ cuộc sống công sở, không kết hôn cũng chẳng giao thiệp nhiều, Giang Hân (sinh năm 1992) dấn thân vào hành trình phục dựng những tuyệt tác gốm sứ cổ.

Thuyết Mặc kệ họ - Liệu có phải là chìa khóa đến bình yên tuyệt đối trong thế giới đầy áp lực?

Từ sách - Phim - Minh Hằng - 03/09/2025 09:00
Mỗi ngày mạng xã hội không ngừng "nạp" vào tâm trí bạn những hình ảnh về sự hoàn hảo, thành công, và hạnh phúc. Để rồi bạn thường xuyên bị cuốn vào một vòng xoáy so sánh, lo âu và áp lực phải đáp ứng những kỳ vọng từ bên ngoài...

X6 Điệp viên hoàn hảo - Tình yêu và giấc mơ của một nhà báo, tình báo huyền thoại

Từ sách - Phim - Thu An - 03/09/2025 08:00
“X6 Điệp viên hoàn hảo”- thiếu tướng tình báo Phạm Xuân Ẩn - có lẽ không quá xa lạ trong sự hiểu biết của nhiều người. Nhưng chắc rằng, chưa ai có thể hiểu được tận cùng con người và cuộc đời hoạt động tình báo huyền thoại của ông.

Đan Mạch miễn thuế sách vì 1/4 học sinh 15 tuổi ‘yếu’ khả năng đọc hiểu văn bản đơn giản

Suy ngẫm - Băng Băng - 02/09/2025 13:00
Từng là nước áp mức thuế VAT với sách cao nhất Châu Âu, Đan Mạch đang phải thay đổi vì khủng hoảng đọc ở giới trẻ.

Tổng Bí thư Tô Lâm: Không gì có thể ngăn chúng ta vươn tới hòa bình, thịnh vượng

Suy ngẫm - NLĐ - 02/09/2025 12:19
Tại Lễ kỷ niệm 80 năm Quốc khánh, Tổng Bí thư Tô Lâm khẳng định không gì có thể ngăn chúng ta vươn tới hòa bình, thịnh vượng, dân tộc ta trường tồn, phát triển

Tại sao người lớn trong Doraemon luôn mờ nhạt? - Tiết lộ của tác giả có thể sẽ khiến bạn bất ngờ

Điện ảnh - Trang Vũ - 02/09/2025 12:00
Không chỉ là bộ truyện của trẻ con, Doraemon còn mang nhiều ý nghĩa sâu xa khác.

AI thay đổi cách con người lên kế hoạch du lịch như thế nào?

Kỹ năng - Nhật Hạ - 02/09/2025 11:00
Ngành du lịch toàn cầu đang chứng kiến một sự chuyển mình mạnh mẽ, nơi công nghệ không chỉ là công cụ hỗ trợ mà định hình hành trình khám phá thế giới của mỗi du khách.

Tiến sĩ Mai Liêm Trực và 'cái vỗ vai' và quyết định lịch sử đưa Internet vào Việt Nam

Truyền cảm hứng - Nam Đoàn, Thế Anh - Dân Trí - 02/09/2025 10:00
Việc chính thức kết nối Internet toàn cầu vào năm 1997 được xem là một trong những dấu mốc quan trọng nhất trong quá trình đổi mới và hội nhập quốc tế của Việt Nam.

X6 Điệp viên hoàn hảo – Giải mã những bí ẩn về người hùng thầm lặng Phạm Xuân Ẩn

Từ sách - Phim - Nguyễn Hoa - Bookademy - 02/09/2025 09:00
Trong dòng chảy của lịch sử Việt Nam, có những câu chuyện, những con người mãi mãi trở thành huyền thoại, định hình nên bản sắc và tinh thần của dân tộc. Một trong số đó là Phạm Xuân Ẩn, điệp viên hoàn hảo mang mật danh X6.

Chân trần Chí thép – Khi sức mạnh không chỉ đến từ vũ khí tối tân

Từ sách - Phim - Quìn - 02/09/2025 08:00
Có những cuốn sách không chỉ để đọc, mà còn để sống cùng tinh thần mà nó khơi gợi. Chân Trần, Chí Thép của James G. Zumwalt chính là một tác phẩm như vậy.

Để trở thành người mẹ tốt, hi sinh không phải là cách duy nhất để yêu thương

Phong cách sống - Tích Thành - 01/09/2025 13:00
Trong hành trình làm mẹ, nhiều phụ nữ đánh mất chính mình vì nghĩ rằng hi sinh là điều hiển nhiên. Nhưng sự thật là: Mẹ hạnh phúc thì gia đình mới hạnh phúc. Và điều đó bắt đầu từ việc biết giữ lại chính mình.

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

Thư giãn - Nguyệt Phạm - 01/09/2025 12:00
Có bí ẩn nào đằng sau việc Trương Tam Phong đến 70 tuổi mới đại thành võ công?
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 4, 03/09/2025