Cỏ ba lá hoa trắng - Loài cây dại hay bí ẩn về sự tiến hóa?

  • 901

Cỏ ba lá hoa trắng có khả năng sinh trưởng mạnh kể cả ở điều kiện sống khắc nghiệt. Đây là yếu tố sống còn khi môi trường sống hiện nay của chúng liên tục bị thu hẹp do quá trình đô thị hóa.

Cỏ ba lá hoa trắng - cái gai trong mắt người làm vườn

Cỏ ba lá hoa trắng được xem là loài cỏ dại phiền toái vì khả năng sinh trưởng và phát triển nhanh chóng. Chúng mọc "trái phép" ở những bãi cỏ xanh ngoại thành và là cái gai trong mắt những người làm vườn.

Cỏ ba hoa trắng là một trong những loài thực vật phát triển mạnh nhất và nhanh nhất.
Cỏ ba hoa trắng là một trong những loài thực vật phát triển mạnh nhất và nhanh nhất. (Ảnh: Mirai Takahashi).

Nhưng ở khía cạnh khác, loài thực vật này cũng được đánh giá cao bởi khả năng phát triển và thích nghi nhanh để sống sót trong cả môi trường sinh thái khắc nghiệt nhất ở các khu đô thị. Những người làm vườn không lạ gì khả năng phát tán mạnh mẽ của chúng thông qua việc thu hút lũ ong, chưa kể đến việc chúng còn có thể mọc xuyên tường và đất đá.

Theo một nghiên cứu được công bố mới đây trên tạp chí khoa học Proceedings of the Royal Society B, cỏ ba lá hoa trắng thích nghi nhanh chóng với các đô thị ở mọi quy mô. Nghiên cứu này bao gồm 20 nghiên cứu ở Ontario (Canada), từ London (Anh) - với quần thể 400.000 cây, đến quần thể 1,670 cây tại thành phố Everett (Washington, Hoa Kỳ). Trong nỗ lực của Dự án Phát triển Đô thị Toàn cầu (Global Urban Evolution Project, gọi tắt là GLUE), các nhà nghiên cứu đã tiến hành khảo sát ở các thành phố lớn như New York và mở rộng đến hơn 180 thành phố trên toàn thế giới.

“Thành phố là nơi thử nghiệm hoàn hảo cho sự tiến hóa của sinh vật. Bằng nhiều hình thái khác nhau, tiến trình này đã tự diễn ra liên tục trên khắp thế giới mà không cần sự can thiệp của con người” - Marc Johnson - Giám Đốc Trung tâm Môi Trường Đô thị Đại học Toronto, Mississauga, Trưởng Dự án, cho biết.

Với hiện trạng biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng và bùng nổ dân số ở đô thị - hơn 50% dân số thế giới sống trong các đô thị và được dự đoán sẽ lên đến 70% vào năm 2050, Tiến sĩ Johnson cho rằng các nhà khoa học bắt buộc phải nghiên cứu về mức độ ảnh hưởng của con người cũng như các hoạt động xã hội đến các loài động thực vật xung quanh.

Thay đổi để thích nghi với sự bành trướng của các đô thị

Cỏ ba lá hoa trắng là loài cây thích hợp để thực hiện nghiên cứu bởi khả năng chống chịu và tồn tại ở các vùng khí hậu khác nhau từ Na Uy đến miền Nam Ấn Độ - theo Johnson. Loài cây này nuôi dưỡng đất bằng nitơ, đồng thời là nguồn mật hoa quan trọng cho ong và các loài thụ phấn khác.

Cây này nuôi dưỡng đất bằng nitơ, đồng thời là nguồn mật hoa quan trọng cho ong và các loài thụ phấn khác.
Cây này nuôi dưỡng đất bằng nitơ, đồng thời là nguồn mật hoa quan trọng cho ong và các loài thụ phấn khác.

Cỏ ba lá thích nghi với kiểu khí hậu lạnh bằng cách tự đào thải khả năng tạo ra Hydro xianua (HCN) - loại độc tố cây tạo ra để tự bảo vệ khỏi những kẻ thù như ốc, côn trùng, chuột, bò, cừu và dê. Nghiên cứu cho thấy số lượng các loài tạo ra Hydro xianua có chiều hướng gia tăng khi cách xa trung tâm thành phố - bất kể thành phố lớn hay nhỏ.

Theo Tiến sĩ Johnson, cỏ ba lá trắng mọc ở các đô thị gần như không có khả năng tạo ra Hydro Xianua. Dù nhiệt độ ở các thành phố có thể cao hơn so với nông thôn, nhưng trên thực tế, nguyên nhân chính dẫn đến việc thành thị ít tuyết hơn các vùng nông thôn là do đời sống sinh hoạt của con người. Khi không có tuyết giữ cho cây được cách nhiệt, cỏ ba lá sẽ tự đầu độc mình bằng chính khả năng tạo ra Hydro xianua của nó.

Sau Darwin, các nhà nghiên cứu đã xác định ba yếu tố chính tác động đến tiến hóa: Chọn lọc tự nhiên, yếu tố ngẫu nhiên và dòng gene. Theo Johnson, nghiên cứu đã chứng minh chọn lọc tự nhiên là yếu tố chủ chốt ảnh hưởng đến quá trình tiến hóa thích nghi với môi trường sinh thái đô thị của quần thể cỏ ba lá.

Ông cũng phát biểu: "Đây là nghiên cứu đầu tiên thực sự làm sáng tỏ câu hỏi: Nhân tố nào đóng vai trò chủ chốt trong 3 nhân tố tiến hóa của các quần thể ở thành phố".

Tiến sĩ Anne Charmantier, nhà sinh thái học tiến hóa - người không tham gia vào nghiên cứu trên, cho biết: “Các nhà khoa học chỉ mới tập trung vào quá trình tiến hóa của các quần thể ở khu vực đô thị trong vài năm gần đây. Chúng ta chỉ mới biết rất ít về những biến đổi tính trạng đáp ứng được chọn lọc tự nhiên trong môi trường sinh thái đô thị. Nghiên cứu này cung cấp nguồn tư liệu khách quan về quá trình tiến hóa ở nhiều môi trường sinh thái mà hiện đang thay đổi rất nhanh".

Một nhà sinh vật học tiến hóa khác - Jonathan Losos, Đại học Washington, St. Louis, Giám đốc The Living Earth Collaborative, cho biết ông rất ấn tượng với khả năng thích nghi của quần thể cỏ ba lá hoa trắng. “Chúng ta đã lầm khi nghĩ rằng tiến hóa diễn ra rất chậm. Sự thật là chọn lọc tự nhiên càng mạnh, các loài đang ngày càng thích nghi nhanh hơn” - Ông phát biểu.

Cập nhật: 16/08/2018 Theo khampha
  • 901

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook