Các nhà khoa học phát hiện ra hai loài cây ăn thịt mới cực hiếm
Hai loài mới lần lượt được tìm thấy trên bờ của một đầm lầy cao nguyên ở độ cao 3.400 mét và trên bề mặt vực đá gần như thẳng đứng ở độ cao 2.900 mét.
Chúng chỉ có khoảng 15 gốc mỗi loài.
Một nhóm các nhà thực vật học từ Ecuador, Đức và Mỹ đã phát hiện được hai loài cây ăn thịt khác biệt mới đáng chú ý vì vẻ ngoài nổi bật của chúng. Hai loài này là chi mới của họ bơ (được biết đến với tên khoa học là chi Pinguicula), một nhóm thực vật có hoa ăn côn trùng bao gồm khoảng 115 loài.
Lá của chúng có kết cấu tạo chất dính giúp chúng bắt và tiêu hóa côn trùng nhỏ. Trong khi phần lớn cây họ bơ được tìm thấy ở bán cầu bắc, thì hai loài mới được phát hiện gần đây này nằm ở các vùng cao phía nam Ecuador, gần biên giới với Peru.
Cây Pinguicula ombrophila
Cây ăn thịt, thường được tìm thấy trong các vùng đất nghèo dinh dưỡng, sử dụng động vật (thường là côn trùng nhỏ) làm nguồn dinh dưỡng bổ sung. Sự thích nghi độc đáo này mang lại cho chúng lợi thế cạnh tranh so với các loài thực vật khác, tạo điều kiện cho chúng tồn tại trong môi trường khắc nghiệt. Vùng cao nhiệt đới trên dãy núi Andes có nhiều kiểu môi trường đầy thách thức như vậy, từ đầm lầy đến địa hình đá liên tục ngập trong mưa và bị mây bao phủ quanh năm.
Hai loài mới được mô tả trong nghiên cứu là Pinguicula jimburensis và Pinguicula obrophila. Chúng lần lượt được tìm thấy trên bờ của một đầm lầy cao nguyên ở độ cao 3.400 mét và trên bề mặt vực đá gần như thẳng đứng ở độ cao 2.900 mét. Môi trường sống quy mô nhỏ của chúng nằm trong khu vực được gọi là Amotape-Huancabamba, gồm phần lớn phía nam Ecuador và phía bắc Peru. Khu vực này được đặc trưng bởi sự đa dạng sinh học đặc biệt, một phần là do địa hình gồ ghề và khí hậu đa dạng của dãy núi Andes cung cấp rất nhiều môi trường sống tách biệt quy mô nhỏ.
Tác giả Tilo Henning của Trung tâm Nghiên cứu Cảnh quan Nông nghiệp Leibniz (ZALF), một chuyên gia về họ thực vật này ở khu vực này, cho biết: “Môi trường sống thích hợp của loài càng nhỏ và càng phân tán thì thành phần trong loài càng nhỏ”. Nhóm của Álvaro Pérez từ Đại học Pontifica Catolica del Ecuador là những người đầu tiên phát hiện ra loài thực vật này. Sau đó, họ đã liên lạc với Henning.
Video đang HOT
Cây Pinguicula jimburensis
Henning cho biết: “Cả hai loài mới này chỉ được biết đến từ một địa điểm duy nhất, nơi chỉ có vài chục cá thể thực vật xuất hiện trong mỗi loài. Mỗi loài chỉ có một quần thể với khoảng 15 cá thể trưởng thành được phát hiện, khiến chúng dễ bị tổn thương ngay cả khi ẩn mình trong khu vực biệt lập, khó tiếp cận. Loài đặc hữu hẹp này (phân bố hạn chế trong một khu vực cụ thể) là điển hình ở khu vực Amotape-Huancabamba và còn có nhiều loài động thực vật mới đang chờ khám phá.
Với việc mô tả hai loài mới này, số lượng loài Pinguicula được ghi nhận ở Ecuador đã tăng gấp ba lần. Trước đây chỉ có P. calyptrata được biết đến, nhờ Alexander von Humboldt và Aimé Bonpland thu thập tại Saraguro (tỉnh Loja, Ecuador) trong chuyến thám hiểm 5 năm tới Nam Mỹ (1799-1804). Các tác giả tin chắc rằng có nhiều loài mới đang chờ được giới khoa học chính thức công nhận nhưng gần đây họ thừa nhận rằng, đó là một cuộc chạy đua với thời gian.
Henning, Pérez và các đồng nghiệp của họ viết trên tạp chí PhytoKeys một bài chuyên đề khoa học dành riêng cho các loại cây mới đã được công bố: “Các kết quả được trình bày trong nghiên cứu này cho thấy rằng việc đánh giá đa dạng sinh học ở khu vực Tân nhiệt đới còn lâu mới hoàn thiện. Ngay cả trong các nhóm loài nổi tiếng như cây ăn thịt, các đơn vị phân loại mới liên tục được phát hiện, đặc biệt là từ các vùng sâu vùng xa khó có thể tiếp cận được. Điều này vừa đáng mừng vui, vừa đáng lo ngại”.
Tại sao lại đáng lo ngại? Henning chỉ ra: “Sự mở rộng đô thị không ngừng và sự phá hủy môi trường sống kèm theo gây ra mối đe dọa lớn đối với đa dạng sinh học nói chung, cũng như đối với các sinh vật chuyên biệt và gắn bó phụ thuộc chặt chẽ vào môi trường sống hạn hẹp mong manh của chúng nói riêng. Hiện cả hai loài mới tương đối an toàn trước sự can thiệp trực tiếp của con người – vì cả hai đều được phát hiện ra trong các khu vực được bảo vệ. Thế nhưng, biến đổi khí hậu do con người gây ra đang ngày càng ảnh hưởng đến các hệ sinh thái bất kể vị trí, đặc biệt là những hệ sinh thái dựa vào lượng mưa thường xuyên, chẳng hạn như vùng đất ngập nước trên núi.
Sự phụ thuộc vào khí hậu thậm chí còn được phản ánh trong tên của một trong hai loài mới: Pinguicula ombrophila có nghĩa là “cây bơ ưa mưa”, vì loài cây này ưa điều kiện rất ẩm ướt, nhận độ ẩm từ đất paramo ngập úng và thường xuyên được tưới nước từ mưa và sương mù đặc trưng cho khu vực này.
Pinguicula L., chi lớn thứ hai của họ thực vật ăn thịt đặc biệt nhất – Lentibulariaceae ( Lamiales ) – bao gồm khoảng 115 loài (theo Fleischmann 2021). Chi này phân bố khắp Âu-Á và Châu Mỹ, phần lớn không có ở Châu Phi (chỉ có Ma-rốc) và không có ở Châu Đại Dương và Nam Cực. Khoảng một nửa số loài phân loại xuất hiện ở Mỹ Latinh với trung tâm đa dạng ở Mexico: khoảng 40 loài đặc hữu. Mặc dù có sự đa dạng cao ở Trung Mỹ, Mexico và Caribbean, nhưng chỉ có một số loài được biết đến từ Nam Mỹ và bị giới hạn ở khu vực dãy núi Andes. Hiện tại, hầu hết các tác giả đã công nhận 7 loài ở đây.
Đáng chú ý là tất cả các loài được mô tả gần đây đều là loài đặc hữu hẹp ( P. jarmilae , P. nahuelbutensis & P. rosmarieae ), trong khi các loài được mô tả trước đây thường có phạm vi phân bố rộng hơn. Điều này đã chỉ ra rằng số lượng tương đối thấp các đơn vị phân loại được biết đến từ Andes. Nhưng người ta tin đó là kết quả của việc thu thập sơ sài và thiếu các nghiên cứu phân loại, hơn là do tình trạng ít giống loài trên thực tế của khu vực.
Khám phá mới về loài thực vật ăn thịt lớn nhất thế giới
Triphyophyllum peltatum là loài thực vật ăn thịt lớn nhất đã được xác nhận trên thế giới, nhưng bản chất ăn thịt của nó mãi đến năm 1979 mới được biết đến.
Trong số khoảng 370.000 loài thực vật đã biết mọc trên bề mặt Trái đất, số cây "ăn mặn" vốn đã hiếm. Và chỉ có một loại cây được biết là ăn thịt bán thời gian.
Triphyophyllum peltatum là một loài thực vật quý hiếm từ các khu rừng nhiệt đới ở Tây Phi, được biết là loài cây có khả năng bẫy côn trùng. Cho đến gần đây, các nhà nghiên cứu vẫn gặp khó khăn trong việc trồng loại cây này đủ số lượng để xác định chính xác nguyên nhân gây ra cơn thèm ăn thịt bất chợt của nó.
Nhưng giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Leibniz Hannover và Đại học Wurzburg ở Đức đã phát hiện thêm một vài chi tiết hấp dẫn về đời sống của một loài cây ăn thịt độc nhất vô nhị.
Loài dây leo kiểu nho thân gỗ này được khoa học đặc biệt quan tâm vì chế độ ăn uống của nó. Triphyophyllum peltatum chứa các hóa chất có hoạt tính dược phẩm có thể hữu ích chống lại bệnh sốt rét và một số bệnh ung thư.
Ở giai đoạn còn non, Triphyophyllum peltatum trông bình thường không có gì đáng ngạc nhiên. Nó hấp thụ ánh nắng mặt trời và tạo ra năng lượng thông qua quá trình quang hợp, không có dấu hiệu nào cho thấy nó có xu hướng bẫy con mồi. Khi trưởng thành, cây sẽ bắt đầu xòe lá bằng hai móc ở đầu giúp chúng leo lên tán cây tìm nắng.
Tuy nhiên, khi phát triển đầy đủ, Triphyophyllum peltatum có thể mọc ra những chiếc lá tiết ra những đốm chất lỏng dính, màu máu béo ngậy có khả năng bẫy những con bọ phàm ăn để làm bữa sáng. Đặc biệt, sau khi đã "no nê", cây có thể bỏ thói quen ăn thịt hoàn toàn.
Không giống như các loài thực vật ăn thịt khác, chẳng hạn như cây bắt ruồi Venus, hành vi ăn côn trùng của Triphyophyllum peltatum không cố định trong quá trình phát triển của nó. Thậm chí, một số cây còn không bao giờ biến chất thành loài ăn thịt mà "ăn chay" suốt vòng đời.
Các nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết Triphyophyllum peltatum, giống như các loài tương tự, tiến hóa thành loài ăn thịt để tồn tại trong môi trường thiếu chất dinh dưỡng như nitơ. Tuy nhiên, cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa xác định chính xác điều gì đã gây ra sự biến đổi này, phần lớn là do đây là một loại cây rất khó trồng.
Để giải câu đố này, trước tiên các nhà nghiên cứu phải phát triển Triphyophyllum peltatum từ lúc nảy mầm. Sử dụng những tiến bộ trong kỹ thuật phòng thí nghiệm đúc kết được từ các nghiên cứu trước đây về loài thực vật này, nhóm nghiên cứu đã nhân giống và nuôi dưỡng thành công các mẫu vật từ vườn bách thảo Würzburg trong phòng thí nghiệm ở Hannover.
Quá trình theo dõi cây trong phòng thí nghiệm
Sáu mươi chồi được trồng trong các bình nhựa nhỏ chứa đất thiếu nitơ, kali hoặc phốt pho... Các cây này được kiểm tra hàng tuần trong sáu tháng để xem liệu chúng có trở thành loài ăn thịt hay không.
Những cây mọc ra chiếc lá hình tuyến, có chấm đỏ, khác biệt là những cây bị thiếu phốt pho. Kết quả này đã được ghi nhận ở những cây trồng trong nhà kính với hàm lượng phốt pho thấp trong đất.
Phốt pho là một khoáng chất cực kỳ quan trọng đối với sự tăng trưởng và phát triển của thực vật; nó được sử dụng để tạo ra các thành phần cốt lõi của DNA và màng.
Thực vật đầu tư nguồn lực đáng kể vào việc phát triển hệ thống rễ rộng để hấp thụ phốt pho trong đất. Nhưng đến cuối mùa khô, cây trồng có thể bắt đầu bị thiếu lân. Đây là thời điểm chủ yếu trong năm Triphyophyllum peltatum mọc lá bắt côn trùng.
Cần lưu ý là thực vật ăn thịt sử dụng nhiều năng lượng hơn thực vật ăn chay vì nó cần sản xuất keo dính và các enzym tiêu hóa để phân hủy vật chất của động vật.
Các nhà nghiên cứu viết: "Khi nồng độ phốt pho giảm xuống dưới ngưỡng tới hạn, Triphyophyllum peltatum đầu tư nguồn lực vào việc hình thành lá ăn thịt để có thể bổ sung lượng phốt pho dự trữ từ con mồi động vật bị nó ăn thịt".
"Sau khi hàm lượng phốt pho trong đất phục hồi về mức trước căng thẳng, lá cây quang hợp 'rẻ hơn' sẽ được tạo ra". Từ rẻ hơn ở đây tức là cây mất ít nguồn lực nước, khoáng chất... để tạo ra một chiếc lá ăn chay bình thường bằng việc quang hợp.
Triphyophyllum là một chi thực vật đơn loài, chỉ chứa một loài Triphyophyllum peltatum thuộc họ Dioncophyllaceae. Nó có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới phía tây châu Phi, chính xác là mọc trong các khu rừng nhiệt đới ở Bờ Biển Ngà, Sierra Leone và Liberia.
Nó là một loại cây dây leo, có vòng đời ba giai đoạn, mỗi giai đoạn có một chiếc lá có hình dạng khác nhau, y như cái tên Hy Lạp của nó. Trong giai đoạn đầu tiên, Triphyophyllum peltatum tạo thành một hình hoa thị cấu tạo từ ba chiếc lá hình mũi mác đơn giản với mép gợn sóng. Sau đó, nó phát triển những chiếc lá dài, mảnh, có tuyến, giống như những chiếc lá của họ Drosophyllum để bắt côn trùng. Sau đó, cây này chuyển sang dạng dây leo trưởng thành, với những chiếc lá ngắn không ăn thịt mang một cặp móc ở đầu để có thể bám trên một thân cây dài có thể vươn tới 50 mét và đường kính dây leo có thể lên đến 10 cm.
Triphyophyllum peltatum là loài thực vật ăn thịt lớn nhất đã được xác nhận trên thế giới, nhưng bản chất ăn thịt của nó mãi đến năm 1979 mới được biết đến, khoảng 51 năm sau khi loài thực vật này được phát hiện. Hạt của nó có đường kính khoảng 7, 8 cm, màu đỏ tươi, hình đĩa, có cuống hình thoi nổi lên từ quả. Hầu hết quá trình phát triển của hạt diễn ra bên ngoài quả. Quả và hạt phát triển từ một bông hoa màu cam với năm cánh hoa cong lại. Khi hạt khô đi, hình dạng tán ô rộng của nó cho phép nó được di chuyển nhờ gió.
Rắn hổ mang hai đuôi và bí mật 'kinh dị' đằng sau Tham ăn thịt đồng loại và cái kết. Rắn hổ mang chúa là loại rắn độc có kích thước lớn nhất, có tên khoa học "Ophiophagus hannah" mang ý nghĩa "loài chuyên ăn thịt rắn" theo tiếng Hy Lạp. Không phải ngẫu nhiên chúng có có tên gọi như vậy bởi thực tế món ăn yêu thích của rắn hổ mang chúa chính...