Loài cúc duy nhất tạo ruồi cái giả 3D thu hút con đực

Các nhà khoa học giải mã cơ chế bí ẩn giúp loài cúc ở Nam Phi tạo ra ruồi cái giả trên cánh hoa, dụ con đực tới thụ phấn.

Loài cúc duy nhất tạo ra ruồi cái giả 3D để dụ ruồi đực đến thụ phấn là Gorteria diffusa, phân bố tại Nam Phi. Suốt nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã bị thu hút bởi cơ chế tạo nên con ruồi giả ấn tượng này. Nó thậm chí còn có các mảng lông như thật và những đốm trắng nổi bật. Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Current Biology hôm 23/3, nhóm chuyên gia đã phát hiện ba nhóm gene liên quan đến việc tạo ra ruồi giả trên cánh hoa cúc.

Ruồi đực đến gần ruồi cái giả trên cánh hoa cúc. (Ảnh: Roman Kellenberger/ Đại học Cambridge).

Theo các nhà nghiên cứu, điều ngạc nhiên nhất là mỗi nhóm gene trong số ba nhóm này đều đã phục vụ các mục đích khác nhau cho cây. Ví dụ, một nhóm điều chỉnh thời điểm ra hoa, trong khi hai nhóm còn lại luân chuyển sắt và tạo ra các lông rễ. Tuy nhiên, ba nhóm gene kết hợp theo cách hoàn toàn mới để tạo ra những con ruồi cái giả.

Các gene luân chuyển sắt thay đổi sắc tố của cánh hoa từ màu tím đỏ tự nhiên sang màu xanh giống ruồi hơn bằng cách bổ sung sắt. Các gene phụ trách lông rễ khiến cánh hoa mọc thêm lông. Vị trí của ruồi giả trên những cánh hoa do nhóm gene thứ ba quyết định.

"Loài cúc này không phát triển một gene mới để tạo ra ruồi giả. Thay vào đó, chúng thực hiện một việc thậm chí còn thông minh hơn, đó là tập hợp các gene sẵn có, đang làm những công việc khác ở các bộ phận khác nhau của cây, để tạo ra một cấu trúc phức tạp trên cánh hoa giúp đánh lừa ruồi đực", giáo sư Beverley Glover từ khoa Khoa học Thực vật thuộc Đại học Cambridge, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

Cánh hoa mang lại lợi thế tiến hóa cho loài cúc này bằng cách thu hút nhiều ruồi đực hơn đến thụ phấn cho mình. Ở Nam Phi, thực vật sống trong môi trường sa mạc khắc nghiệt và chỉ có một mùa mưa ngắn ngủi để ra hoa, thụ phấn, phát tán hạt trước khi chết. Do đó, chúng cạnh tranh quyết liệt để thu hút các loài thụ phấn, và hoa cúc Gorteria diffusa trở nên nổi bật nhờ tạo ra ruồi cái giả.

Loài cúc này nằm trong một nhóm thực vật tương đối trẻ về mặt tiến hóa so với đa số sinh vật khác, chỉ mới xuất hiện 1,5 - 2 triệu năm trước. Các nhà nghiên cứu cho rằng việc những thành viên đầu tiên của nhóm thực vật này không có ruồi giả cho thấy cúc Gorteria diffusa đã phát triển ruồi giả nhanh như thế nào.

"Điều này gần giống như việc phát triển một cơ quan hoàn toàn mới trong thời gian rất ngắn. Ruồi đực không ở lâu trên những bông hoa có bộ phân phụ đơn giản, nhưng chúng bị những con ruồi giả này thu hút đến mức dành thêm thời gian để cố gắng giao phối, vận chuyển nhiều phấn hoa hơn và giúp cây thụ phấn", tiến sĩ Roman Kellenberger, đồng tác giả nghiên cứu, giải thích.

Cập nhật: 27/03/2023 VnExpress