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

Vì sao Kim Dung để cao thủ top 2 giới võ lâm bị Tạ Tốn dễ dàng hạ gục?

Cái chết của cao thủ này còn ẩn chứa nhiều bí mật.
3

Cô nàng siêu robot Sophia từng tuyên bố “sẽ hủy diệt loài người” bây giờ ra sao?

Trong thời điểm AI bùng nổ, lời nói năm xưa của Sophia có đáng lo sợ?
4

Quán chè 16 món tồn tại hơn nửa thế kỷ ở TPHCM, mỗi ngày bán gần 1.000 chén

Khoảng 15h, quán "chè mâm 16 chén" tọa lạc ở chung cư Ngô Gia Tự (quận 10, TPHCM) lại tấp nập khách đến ăn. Những nồi chè to trong quán bốc khói nghi ngút, tỏa ra hương thơm hấp dẫn thực khách.

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 phim Sex Education, tôi nhận ra sai lầm, giúp mối quan hệ với con cái từ "thù hẳn" trở nên vui vẻ

Điện ảnh - Thanh Hương - 28/06/2025 13:00
Sau khi tôi thay đổi, cả gia đình đều hạnh phúc!

Một tính năng cực hữu ích trên VNeID mà người dùng không nên bỏ qua

Kỹ năng - Nhật Hạ - 28/06/2025 12:00
Hành khách bay nội địa hiện nay có thể hoàn tất toàn bộ thủ tục từ mua vé, check-in, qua cửa an ninh đến lên máy bay mà không cần xuất trình giấy tờ tùy thân, nhờ ứng dụng nhận diện khuôn mặt qua VNeID.

Trương Vô Kỵ, Dương Quá và Quách Tĩnh giao chiến, cao thủ nào giỏi nhất?

Thư giãn - Nguyệt Phạm - 28/06/2025 11:00
Trương Vô Kỵ, Dương Quá và Quách Tĩnh, ai mới thực sự là người mạnh nhất?

Làm MC, viết tự truyện bán 2 triệu bản, nhưng nữ diễn viên Ai Iijima vẫn không thoát khỏi tấn bi kịch từ quá khứ

Phong cách sống - Nguyễn Phượng - 28/06/2025 10:00
Ai Iijima là ngôi sao phim cấp 3 hiếm hoi được khán giả yêu thích. Đến khi qua đời, cô vẫn làm chuyện có ý nghĩa khiến ai cũng thương xót và tiếc nuối.

Học cách giữ gìn ngọn lửa yêu thương qua những cuốn sách viết về gia đình

Tủ sách - Đan Thanh - 28/06/2025 09:00
Nhân Ngày Gia đình Việt Nam, những cuốn sách viết về gia đình không chỉ nhắc nhở người đọc trân trọng tình thân, mà còn gợi mở những phương pháp gìn giữ mái ấm giữa dòng đời biến động.

Con đường chuyển hóa - Khổ đau không đến từ người thân, mà từ cách ta thương yêu họ

Từ sách - Phim - Quìn - 28/06/2025 08:00
Chỉ vì một câu nói không vừa ý, một ánh nhìn vô tâm, hay một lần không được lắng nghe – mà ta tổn thương. Mà đau nhất không phải vì người ngoài, mà là vì người mình thương nhất lại vô tình làm mình buồn nhất.

AI có thực sự sáng tạo?

Suy ngẫm - Thạc sĩ Võ Thị Mỹ Duyên - 27/06/2025 13:00
Câu hỏi “Liệu AI có thể thật sự sáng tạo?” không chỉ là một thắc mắc về công nghệ, mà còn là lời mời gọi suy ngẫm về giới hạn của trí tuệ con người, vai trò của cảm xúc và định nghĩa thực sự của sáng tạo trong thời đại mới.

Địa chỉ, điện thoại bộ phận một cửa ở 168 phường, xã, đặc khu của TP.HCM

Kỹ năng - PV - 27/06/2025 12:10
UBND TP.HCM vừa có thông báo về địa điểm, số điện thoại đường dây nóng của bộ phận một cửa tại các phường, xã, đặc khu của TPHCM (mới).

Xem 'Sex Education' tôi nhận ra lỗi lầm của cha mẹ khiến con tổn thương nặng nề

Điện ảnh - Mỹ Hạnh - 27/06/2025 12:00
Tôi cứ nghĩ rằng con sẽ tuân theo quyết định của mình. Nhưng không, con đã làm ngược lại.

Địa chỉ, điện thoại bộ phận một cửa cấp tỉnh của các sở, ngành TP.HCM

Kỹ năng - PV - 27/06/2025 11:45
UBND TP.HCM vừa có thông báo về địa điểm, số điện thoại đường dây nóng của bộ phận một cửa tại các sở, ngành, phường, xã, đặc khu của TPHCM mới.

Thời đại SEO liệu có kết thúc và quảng cáo bằng AI tạo sinh có đang lên ngôi?

Kỹ năng - Thạc sĩ Mai Nguyễn Hoàng Nam - 27/06/2025 11:00
Với SEO, nội dung thường được xây dựng theo công thức, bắt đầu từ việc chọn từ khóa, triển khai nội dung, chờ Google index, rồi điều chỉnh dần. Nhưng với AI tạo sinh, nội dung không chỉ là văn bản mô tả sản phẩm.

In Studio Talk - Đức Trí lần đầu kể về "khiếm khuyết" của mình: “Tôi nằm 3 tháng trong bệnh viện”

Giải trí - Hương Hương - 27/06/2025 10:00
Trong chương trình "In Studio Talk", Đức Trí lần đầu kể về "khiếm khuyết'" của mình.

Đọc "Khai mở cảm xúc” và “Khai mở hạnh phúc" để hiểu chiếc tàu lượn cảm xúc và đường cong hạnh phúc đời người

Từ sách - Phim - Thu An - 27/06/2025 09:00
Có bao giờ bạn từng ngồi điểm lại các cảm xúc mình đã trải qua trong một ngày, nhận biết cảm xúc về những điều sắp sửa xảy ra? Có bao giờ bạn tự hỏi rốt cuộc hạnh phúc là gì? Mục đích sống, hay thứ hạnh phúc mình tìm kiếm mỗi ngày, là như thế nào?

Hạnh phúc tuổi trẻ - Tỉnh thức khỏi cơn khủng hoảng nội tâm của người trẻ

Từ sách - Phim - Minh Hằng - 27/06/2025 08:00
Cuốn sách "Hạnh phúc tuổi trẻ" (Happy is the one who is nothing) của J. Krishnamurti không phải một kim chỉ nam khô khan, cũng không phải một bậc thầy áp đặt chân lý, mà như một người bạn tri kỷ, một tâm hồn đã thấu hiểu nỗi niềm của người trẻ.

Xác thực đăng nhập qua SMS rất rủi ro, thay bằng cách nào?

Kỹ năng - Lê Tinh - 26/06/2025 13:00
Xác thực qua SMS đang bị xem là một trong những phương thức bảo mật yếu nhất hiện nay.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 7, 28/06/2025