Thực vật có thông minh hơn ta tưởng?

Thực vật cũng có thể đưa ra quyết định phức tạp. Các nhà khoa học ở Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz (UFZ) và Đại học Göttingen đã kết luận từ nghiên cứu trên cây hoàng liên gai (Berberis vulgaris).

Cây hoàng liên gai (Berberis vulgaris) có khả năng hủy bỏ hạt của mình để ngăn ngừa sự gây hại của ký sinh trùng.

Thực vật có thông minh hơn ta tưởng?
Khoảng 2000 quả được thu thập trong nghiên cứu này từ các vùng khác nhau ở Đức để kiểm tra các dấu hiệu đục xuyên và sau đó cắt ra để kiểm tra mọi sự nhiễm ấu trùng của ruồi giấm tephritid (Rhagoletis meigenii). (Ảnh: Steffen Hauser)

Kết quả này là bằng chứng sinh thái đầu tiên về hành vi phức tạp ở thực vật. Chúng cho thấy rằng các loài này có bộ nhớ cấu trúc, có thể phân biệt giữa các điều kiện bên trong và bên ngoài cũng như dự đoán những rủi ro trong tương lai, các nhà khoa học đã nhận xét như vậy trên tạp chí nổi tiếng American Naturalist – Tạp chí lý thuyết sinh thái hàng đầu của Hoa Kỳ.

Cây hoàng liên gai châu Âu hoặc đơn giản là hoàng liên gai (Berberis vulgaris) là một loài cây bụi phân phối trên toàn châu Âu. Nó có họ hàng với nho Oregon (Mahonia aquifolium) có nguồn gốc ở Bắc Mỹ và được phổ biến khắp châu Âu trong nhiều năm. Các nhà khoa học đã so sánh cả hai loài này để tìm khác biệt rõ ràng về sự phá hoại của ký sinh trùng: "một loài ruồi giấm chuyên đục quả, có ấu trùng ăn hạt của cây hoàng liên gai gốc, đã được thấy có mật độ cao hơn gấp mười lần cây chủ mới của nó, nho Oregon", Tiến sĩ Harald Auge, một nhà sinh vật học tại UFZ, cho biết.

Điều này đã khiến các nhà khoa học kiểm tra hạt của cây hoàng liên gai kỹ lưỡng hơn. Khoảng 2000 quả được thu thập từ các vùng khác nhau ở Đức, kiểm tra các dấu hiệu đục xuyên rồi sau đó cắt ra để kiểm tra mọi sự nhiễm ấu trùng ruồi giấm tephritid (Rhagoletis meigenii). Ký sinh trùng này đục xuyên quả để đẻ trứng ở bên trong. Nếu ấu trùng có thể phát triển, nó thường sẽ ăn hết các hạt trong quả berry. Một điểm đặc biệt của cây hoàng liên gai là mỗi quả berry thường có hai hạt và cây có khả năng ngăn chặn sự phát triển hạt để giữ các tài nguyên của nó. Cơ chế này cũng được sử dụng để bảo vệ nó khỏi ruồi giấm tephritid. Nếu một hạt bị nhiễm khuẩn bởi các ký sinh trùng, thì sau đó ấu trùng đang phát triển sẽ ăn cả hai hạt. Tuy nhiên, nếu cây hủy bỏ hạt bị nhiễm khuẩn, thì ký sinh trùng trong hạt cũng sẽ chết và hạt thứ hai trong quả berry được bảo vệ.

Việc phân tích các hạt đã dẫn các nhà khoa học đến một phát hiện đáng ngạc nhiên: "những hạt của các quả bị nhiễm khuẩn không phải luôn luôn bị hủy bỏ, mà là nó phụ thuộc vào số lượng hạt có trong các quả", Tiến sĩ Katrin M. Meyer giải thích. Nếu quả bị nhiễm khuẩn có chứa hai hạt, thì trong 75 phần trăm, cây sẽ hủy bỏ những hạt bị nhiễm khuẩn, để cứu cho hạt thứ hai nguyên vẹn. Tuy nhiên, nếu trái cây bị nhiễm khuẩn chỉ có một hạt, thì chỉ có 5 phân trăm trường hợp cây hủy bỏ các hạt giống bị nhiễm khuẩn.

Sử dụng các tính toán mô hình máy tính, các nhà khoa học có thể chứng minh những cây bị sức ép từ ký sinh trùng phá hoại đã phản ứng rất khác nhau từ những cây không bị sức ép đó. "Nếu cây hoàng liên gai hủy bỏ quả chỉ có một hạt bị nhiễm khuẩn, thì toàn bộ quả sẽ bị mất. Thay vào đó nó dường như "suy đoán" rằng có khả năng ấu trùng có thể tự chết. Một cơ hội dù rất nhỏ vẫn còn hơn là không có gì", Tiến sĩ Hans-Hermann Thulke giải thích. "Hành vi dự đoán này, trong đó thiệt hại dự đoán và các điều kiện bên ngoài được cân nhắc, đã khiến chúng tôi vô cùng ngạc nhiên. Do đó, thông điệp của nghiên cứu này là thực vật thông minh hơn ta tưởng".

Nhưng làm thế nào cây hoàng liên gai biết giữ những gì cho mình sau khi ruồi tephritid đã xuyên thủng quả? Hiện vẫn chưa rõ cây xử lý thông tin như thế nào và hành vi phức tạp này có thể phát triển như thế nào trong quá trình tiến hóa. Nho Oregon có quan hệ gần với cây hoàng liên gai đã sống ở châu Âu khoảng 200 năm với nguy cơ bị nhiễm khuẩn bởi ruồi giấm tephritid và nó không phát triển bất kỳ chiến lược phòng thủ nào giống như vậy.

 


Chia sẻ bài này

Những bài viết liên quan

Bình luận về bài viết

Bản quyền và phát triển bởi CherryNet.