10 khả năng phi thường của thực vật khiến giới khoa học kinh ngạc

Thật khó tin khi nói rằng thực vật cũng có trí thông minh, bởi chúng là những sinh thể không có não hay hệ thần kinh. Nhưng trong thế giới tĩnh lặng ấy, thực vật lại thể hiện những năng lực đáng kinh ngạc: chúng biết đếm, học hỏi, giao tiếp, ghi nhớ, thích nghi với môi trường và thậm chí… tính toán để sinh tồn.

Các nghiên cứu khoa học cho thấy thực vật không chỉ thách thức định kiến của chúng ta về trí thông minh, mà còn có thể đóng vai trò là hình mẫu cho những đột phá y học, công nghệ công nghiệp và thám hiểm không gian trong tương lai.

1. Cây biết đếm số

Cây bắt ruồi Venus là bậc thầy trong việc “tính toán” năng lượng. Nó chỉ khép bẫy khi có hai lần chạm liên tiếp trong vòng 20 giây, và chỉ bắt đầu tiêu hoá khi đạt đến 5 lần. Cơ chế này giúp cây phân biệt đâu là con mồi thật, đâu chỉ là hạt mưa vô tình rơi xuống.

Mỗi cái chạm của con mồi tạo ra một “xung điện” li ti trong tế bào, giống như tín hiệu thần kinh. Nếu đủ tần suất, bẫy sẽ sập lại trong phần mười giây, nhốt chặt con côn trùng xấu số. Các nhà khoa học gọi đó là trí nhớ ngắn hạn của cây - một cơ chế sinh học để tiết kiệm năng lượng và sinh tồn trên vùng đất nghèo dinh dưỡng.

2. Thực vật biết “nói chuyện”

Khi bị sâu bọ tấn công, cây kim châm (Solidago altissima) sẽ phát ra các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC) như lời cảnh báo cho những cây hàng xóm: “Kẻ thù đang đến.”

Những cây xung quanh nhận tín hiệu này liền kích hoạt hệ thống phòng vệ, tăng sản xuất chất đắng hoặc thu hút thiên địch đến tiêu diệt côn trùng.

Nghiên cứu ghi nhận ít nhất 35 loài thực vật có khả năng “giao tiếp hóa học” như vậy - không chỉ để phòng thủ, mà còn để bảo vệ cả quần thể.

Các nhà khoa học đang nỗ lực khai thác cơ chế này trong nông nghiệp, nhằm giúp cây trồng tự chống chịu sâu bệnh mà không cần thuốc bảo vệ thực vật.

3. “Mạng Internet” của rừng

Dưới lớp đất rừng là một thế giới khác: mạng lưới nấm rễ cộng sinh (CMN) - nơi các cây trao đổi carbon, nước và tín hiệu hóa học thông qua những sợi nấm li ti. Nhà khoa học Suzanne Simard là người đầu tiên phát hiện ra “Internet của rừng” này ở Canada.

Nhờ CMN, cây bạch dương có thể “chia sẻ” dưỡng chất cho linh sam Douglas khi cây này bị sâu bệnh, và ngược lại.

Mạng lưới nấm rễ cộng sinh (CMN). (Ảnh: iStock)

Dù mức độ phổ biến của hiện tượng này vẫn đang được tranh luận, phát hiện ấy đã thay đổi cách ta nhìn nhận về rừng: không còn là tập hợp cây cô lập, mà là một mạng lưới sinh thái biết hợp tác để cùng tồn tại.

4. Những loài cây biết sưởi ấm

Một số loài cây như bắp cải hôi (Symplocarpus foetidus), hoa sen hay đu đủ có khả năng sinh nhiệt - tạo ra hơi ấm để nở hoa giữa trời giá lạnh.

Bằng quá trình trao đổi chất đặc biệt, phần mo hoa của chúng có thể ấm hơn không khí xung quanh. Ở Nhật Bản, người ta gọi bắp cải hôi là “cây Thiền” vì dáng hoa như một nhà sư đang tĩnh tọa giữa tuyết trắng.

Cây Symplocarpus foetidus (bắp cải hôi). (Ảnh: iStock)

Khả năng điều chỉnh thân nhiệt tinh vi này khiến các nhà khoa học ví chúng như những sinh vật “máu nóng” trong thế giới thực vật.

5. Cây nho “tắc kè hoa” Boquila

Cây dây leo Boquila trifoliolata ở Chile có khả năng bắt chước hình dạng lá của bất kỳ loài cây nào mà nó bám vào - thậm chí cả những cây không tiếp xúc trực tiếp.

Cây Boquila trifoliolata có thể bắt chước hình dạng lá của bất kỳ cây nào. (Ảnh: iStock)

Giới khoa học chưa thể giải thích cơ chế này: có thể là trao đổi hóa chất, chuyển gene, hoặc nhờ vi khuẩn trung gian. Dù bằng cách nào, Boquila đã dùng “siêu năng lực” này để tránh bị động vật ăn cỏ phát hiện - một chiến lược ngụy trang hoàn hảo của tự nhiên.

6. Cây biết “nghe”

Nhiều nghiên cứu cho thấy rễ cây có thể phát hiện âm thanh, thậm chí “nghe thấy” tiếng nước chảy.

Trong thí nghiệm của Đại học Tây Úc, rễ đậu Hà Lan hướng về nơi phát ra tiếng nước, ngay cả khi nước bị chứa trong ống kín. Điều đó cho thấy cây có thể nhận biết dao động âm thanh để tìm nguồn nước từ xa - một hình thức “thính giác” rất khác so với động vật.

Rễ đậu Hà Lan có thể "nghe" được tiếng nước chảy. (Ảnh: iStock)

Cơ chế nghe của cây vẫn còn là bí ẩn, nhưng có thể liên quan đến các thụ thể cơ học siêu nhỏ trong màng tế bào.

7. Robot mô phỏng thực vật

Lấy cảm hứng từ cách cây tìm kiếm dinh dưỡng và tránh nguy hiểm, các nhà khoa học Italy đã tạo ra robot mềm “plantoid” - mô phỏng tua cuốn và rễ cây.

Những robot này có thể mọc ra, mở rộng cấu trúc nhờ công nghệ in 3D, thích nghi với môi trường và thậm chí khám phá lòng đất.

Robot mềm “plantoid” cuộn quanh thân cây lạc tiên (Passiflora caerulea). (Nguồn: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia)

Trong tương lai, plantoid có thể được ứng dụng trong y học, khảo sát môi trường hoặc thám hiểm không gian - minh chứng cho việc trí tuệ thực vật có thể truyền cảm hứng cho công nghệ nhân loại.

8. Cây cải “biết tính toán”

Cải xoong Thale (Arabidopsis thaliana) là một “nhà toán học” thầm lặng. Ban ngày, nó tích trữ năng lượng trong lá; ban đêm, nó tiêu thụ dần lượng tinh bột này theo một phép tính chính xác, để vừa đủ dùng cho đến khi Mặt trời mọc.

Hành vi này - gọi là dự đoán quang kỳ - giúp cây tối ưu năng lượng và thích nghi với thay đổi ánh sáng. Cơ chế ấy tinh vi đến mức các nhà khoa học ví nó như một “đồng hồ sinh học lập trình.”

9. Cây trinh nữ có trí nhớ

Cây trinh nữ (Mimosa pudica) nổi tiếng vì phản xạ khép lá khi bị chạm vào. Nhưng điều thú vị hơn là nó biết học hỏi và ghi nhớ.

Trong thí nghiệm, cây trinh nữ ngừng phản ứng khi nhận ra rằng giọt nước rơi không gây hại - một dấu hiệu của học tập bằng trải nghiệm. Thậm chí sau vài tuần, phản ứng này vẫn được duy trì, cho thấy trí nhớ dài hạn của cây.

Dù không có não hay hệ thần kinh, cây vẫn thể hiện hành vi từng được cho là chỉ có ở động vật - một phát hiện làm thay đổi cách ta hiểu về sự sống.

10. Cây biết “cảm nhận” hàng xóm

Ớt và thì là là ví dụ cho “mối quan hệ hàng xóm phức tạp” trong thế giới cây cối. Khi trồng cạnh nhau, thì là sẽ tạo ra các tín hiệu hóa học để làm chậm sự phát triển của ớt. Trong khi đó, ớt phản ứng bằng cách thay đổi cách phân bổ năng lượng, ưu tiên phát triển rễ để tránh xa “đối thủ” nhất có thể.

Ngay cả khi bị chặn tiếp xúc hóa học, ánh sáng và vật lý, hai loài cây này vẫn có thể cảm nhận được sự hiện diện của nhau để đối phó.

Khi ớt cảm nhận được sự hiện diện của “một người hàng xóm thân thiện,” chẳng hạn như húng quế, chúng sẽ tự làm chậm quá trình sinh trưởng, tập trung năng lượng vào thân cây thay vì rễ./.

(Vietnam+)

Nguồn: https://www.vietnamplus.vn/10-kha-nang-phi-thuong-cua-thuc-vat-khien-gioi-khoa-hoc-kinh-ngac-post1071686.vnp