Cây ma bí ẩn không cần quang hợp trong rừng Mỹ

Bí quyết sinh tồn không cần quang hợp của loài "cây ma" bạch tạng trong những khu rừng ở California, Mỹ, đã là câu hỏi lớn với các nhà khoa học suốt một thế kỷ.

Cây gỗ hồng bạch tạng trong một khu rừng ven biển ở California, Mỹ, được mệnh danh là "cây ma" bởi màu sắc đặc biệt của thân cây. Loại cây này thiếu diệp lục tố, sắc tố màu xanh giúp cây quang hợp từ ánh sáng Mặt Trời. "Đáng lẽ cây gỗ này phải chết, nhưng nó vẫn tồn tại giống như một hồn ma", nhà sinh vật học Zane Moore, nghiên cứu sinh tiến sĩ ở Đại học California, Davis, nhận xét.

Bí ẩn của cây gỗ hồng bạch tạng khiến các nhà nghiên cứu bối rối trong hơn một thế kỷ. Loại cây này mờ ảo tới nỗi nếu không nhìn cận cảnh, nhiều người có thể hoài nghi chúng không thực sự tồn tại. Tuy nhiên, Moore cho rằng có cách giải thích khoa học về sự tồn tại của cây gỗ cũng như toàn bộ khu rừng.

Trước đây, gần như chưa nhà khoa học nào có thể nghiên cứu cây gỗ hồng bạch tạng. Cây bạch tạng vô cùng hiếm gặp. Theo ghi chép mới nhất của Moore, số lượng cây bạch tạng tồn tại trên thế giới chỉ ở mức 406. Bộ gene của cây có 32 tỷ cặp cơ bản so với 3,2 tỷ ở con người và mỗi nhiễm sắc thể có 6 bản sao thay vì hai. Giới nghiên cứu chưa thể sắp trình tự bộ gene cây gỗ hồng và chưa tìm ra loại đột biến khiến cây bị bạch tạng.

Một cây gỗ hồng bạch tạng trong rừng California. (Ảnh: Outside Online).

Cây gỗ hồng có thể tự nhân bản. Các lớp thực vật ở gần nhau giao tiếp thông qua bộ rễ. Trong suốt những tháng mùa đông và đầu xuân khắc nghiệt, chúng chia sẻ đều chất dinh dưỡng với nhau. Các nhà khoa học đổ thuốc nhuộm vào những cây ở một đầu lùm cây và theo dõi thuốc nhuộm lan tỏa qua mạng lưới rễ đến đầu bên kia.

Sự hợp tác này chỉ kéo dài cho đến mùa hè. Sau đó, mỗi cây, cành lá và chồi phải tự tồn tại. Những cây không thể quang hợp bị loại bỏ khỏi hệ thống chia sẻ dưỡng chất qua rễ và chết vào mùa thu. Moore tìm hiểu cách cây gỗ hồng bạch tạng hưởng lợi từ hệ thống bằng cách hút đường do các cây khỏe mạnh ở xung quanh sản sinh. "Nhiều người cho rằng cây gỗ hồng bạch tạng là loài ký sinh và thậm chí gọi chúng là "cây ma cà rồng". Tuy nhiên, cây gỗ hồng sinh tồn theo cách thông minh hơn thế", Moore nói.

Moore và đồng nghiệp là chuyên gia trồng cây Tom Stapleton quyết định ghi chép vị trí của mỗi cây gỗ hồng bạch tạng được ghi nhận. Bản đồ của họ cho thấy những cây bạch tạng thường mọc ở nơi có điều kiện kém thuận lợi và áp lực môi trường có thể thúc đẩy đột biến. Sau đó, Moore tìm cách thu thập mẫu vật từ cây bạch tạng và những cây lân cận khỏe mạnh dọc vùng ven biển California.

Moore phát hiện lá của cây bạch tạng chứa đầy hỗn hợp cadmi, đồng và nickel. Trung bình, mỗi chiếc lá kim màu trắng chứa lượng kim loại nặng độc hại cao gấp đôi lá kim màu xanh ở cây bình thường. Moore cho rằng vấn đề nằm ở lỗ khí, những lỗ rỗng cho phép cây hút nước. Cây bị mất nước nhanh buộc phải hút nước nhiều hơn, có nghĩa các cây bạch tạng có lượng nước chứa kim loại nặng chảy qua thân cây nhiều gấp hai lần cây khỏe mạnh.

"Có vẻ như cây bạch tạng hút kim loại nặng từ đất. Chúng đang tự đầu độc chính mình", Moore cho biết.

Moore kiểm tra cây gỗ hồng bạch tạng nhiễm độc mạnh nhất với lượng nickel trong lá cao hơn 10 lần cây khỏe mạnh. Trong báo cáo dự kiến công bố vào năm sau, Moore nhận định cây gỗ hồng bạch tạng có quan hệ cộng sinh với đồng loại. Chúng đóng vai trò như kho lưu trữ chất độc để đổi lấy lượng đường cần thiết để sinh tồn.

Moore dự định nghiên cứu kỹ hơn về hiện tượng này. Thí nghiệm tiếp theo của ông là bơm nickel vào cây gỗ hồng lá xanh và bạch tạng trồng trong phòng thí nghiệm để xem những cây mọc cùng cây bạch tạng có phát triển khỏe mạnh hơn hay không. Ông cũng muốn kiểm tra xem kim loại nặng ở cây bạch tạng ở nguyên trong cây hay thấm trở vào đất. Nếu giả thuyết được chứng minh là đúng, Moore hy vọng trong tương lai có thể trồng cây gỗ hồng bạch tạng ở những khu vực ô nhiễm để làm đất trở nên an toàn hơn cho những loài cây khác.