Kỳ thú những 'vũ khí bí mật' cây cối dùng để chống lại côn trùng

Không thể bỏ chạy hay đánh trả, thực vật đã tiến hóa cả một “kho vũ khí” tinh vi để đối phó với những kẻ ăn lá.

Nhìn một cái cây đứng im dưới nắng, thật khó tưởng tượng rằng nó đang liên tục phải đối phó với vô số sâu bướm, rệp, bọ cánh cứng và các loài côn trùng ăn thực vật. Nhưng cây cối không hề bất lực. Qua hàng trăm triệu năm tiến hóa, chúng đã hình thành một hệ thống phòng thủ nhiều tầng, kết hợp giữa vũ khí vật lý, hóa học và tín hiệu sinh học.

Ảnh: uni-bonn

Lớp phòng thủ đầu tiên nằm ngay trên bề mặt. Lá có thể được phủ bởi lớp sáp khiến côn trùng khó bám, hoặc mọc đầy lông biểu bì (trichome) khiến chúng khó di chuyển và ăn lá. Một số loài còn có gai, ngạnh, thành tế bào dày và cứng hoặc tích lũy silica trong mô thực vật. Với một con sâu nhỏ, việc gặm một chiếc lá như vậy chẳng khác nào phải ăn qua một lớp “áo giáp”.

Nhưng nếu côn trùng vẫn cắn được thì sao? Cây có thể chuyển sang vũ khí hóa học. Nhiều loài thực vật sản xuất alkaloid, terpenoid, phenolic, glucosinolate và nhiều hợp chất khác khiến chúng trở nên đắng, độc hoặc khó tiêu đối với côn trùng. Một số protein phòng vệ còn can thiệp vào quá trình tiêu hóa thức ăn của sâu.

Ảnh: mdpi

Điều thú vị là cây không nhất thiết phải chuẩn bị tất cả vũ khí này ở mức cao mọi lúc. Khi bị sâu cắn, mô bị tổn thương có thể kích hoạt các tín hiệu bên trong cây, đặc biệt là hormone jasmonate. Tín hiệu này kích hoạt hàng loạt gene liên quan đến phòng vệ, khiến những phần khác của cây cũng bước vào trạng thái cảnh giác.

Cây thậm chí còn có thể “gọi đồng minh”. Khi bị ăn, một số loài giải phóng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi vào không khí. Những mùi hóa học này có thể xua đuổi côn trùng hoặc thu hút các loài săn mồi và ký sinh chuyên tấn công chính những con sâu đang ăn cây. Nói cách khác, cây bị ăn có thể phát ra một tín hiệu giống như: “Có kẻ đang tấn công tôi!”

Đây thực chất là một cuộc chạy đua tiến hóa. Cây ngày càng phát triển những cơ chế phòng vệ tinh vi, trong khi côn trùng cũng tiến hóa khả năng kháng độc, né tránh hoặc thậm chí tận dụng các hóa chất của cây cho lợi ích riêng. Vì thế, một chiếc lá tưởng như im lặng thực ra đang nằm giữa một cuộc chiến hóa sinh diễn ra liên tục.

Loài hoa khổng lồ có hình dáng như vương miện từng xuất hiện từ hàng trăm triệu năm trước

Những loài động vật được ví như “ngọn đèn sống” trong thế giới tự nhiên

Trong màn đêm tưởng như tối đen tuyệt đối, nhiều loài động vật lại tự biến cơ thể thành những “ngọn đèn sống” để sinh tồn.

Khả năng tạo ra và phát ánh sáng của sinh vật được gọi là phát quang sinh học (bioluminescence), hình thành nhờ các phản ứng hóa học trong cơ thể. Hiện tượng này đặc biệt phổ biến dưới đại dương. Cơ quan quản lý Đại dương và Khí quyển Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA) cho biết, khoảng 80% động vật sống ở độ sâu 200–1.000 m có khả năng phát sáng; ánh sáng thường có màu xanh lam vì bước sóng này truyền tốt trong nước.

Con vật nhỏ bé có 'cú đấm' mạnh gấp hàng nghìn lần trọng lượng cơ thể

Chỉ dài vài centimet, một sinh vật biển nhỏ bé lại tung cú đánh tạo lực gấp hàng nghìn lần trọng lượng cơ thể của chính nó.

Nếu xét lực tuyệt đối, những động vật lớn như voi, gấu hay các loài linh trưởng có thể tạo ra lực rất lớn. Nhưng nếu đặt câu hỏi: con vật nào tạo ra cú đánh đáng kinh ngạc nhất so với kích thước cơ thể? thì một ứng viên đặc biệt nổi bật là tôm bọ ngựa, đặc biệt là loài Odontodactylus scyllarus, thường được gọi là tôm bọ ngựa công. Kỷ lục Guinness ghi nhận loài này có cú đánh đạt tốc độ khoảng 23 m/giây, tương đương hơn 80 km/giờ.

AI hồi sinh những cổ vật bị thời gian phá hủy như thế nào?

Một mảnh tượng vỡ, một bức tranh phai màu hay chiếc bình mất một nửa có thể được AI “nhìn thấy” lại theo cách chưa từng có.

Trong nhiều thế kỷ, việc phục dựng cổ vật chủ yếu dựa vào đôi mắt, bàn tay và kinh nghiệm của các nhà khảo cổ, sử học và chuyên gia bảo tồn. Ngày nay, trí tuệ nhân tạo đang mở thêm một con đường khác: phục dựng kỹ thuật số những gì thời gian đã xóa đi.

Đọc nhiều nhất

Tin mới