Bí ẩn cây "hóa thạch sống" bị đóng băng suốt 66 triệu năm
Cây thông Wollemi được cho là đã tuyệt chủng cách đây 2 triệu năm cho đến khi nó được một nhóm người phát hiện lại vào năm 1994. Giờ đây, các nhà khoa học đã giải mã bộ gene của nó để hiểu làm thế nào nó tồn tại được kể từ thời khủng long tồn tại.
Cây thông Wollemi (Wollemia nobilis) được một nhóm người đi bộ đường dài phát hiện lại vào năm 1994. (Ảnh: Dave Watts/Getty Images)
Năm 1994, những người đi bộ đường dài đã phát hiện ra một nhóm cây kỳ lạ mọc ở hẻm núi ở Công viên Quốc gia Wollemi, cách Sydney, Australia khoảng 100km về phía Tây. Một người đi bộ đường dài đã thông báo cho một nhà tự nhiên học của công viên, người sau đó đã đưa mẫu lá cho một nhà thực vật học xem. Cuối cùng người ta xác định rằng, chúng đại diện cho một loài cổ xưa về cơ bản đã bị đóng băng theo thời gian kể từ khi khủng long lang thang trên Trái đất.
Được một số người gọi là "hóa thạch sống", cây thông Wollemi (Wollemia nobilis) gần giống với những tàn tích được bảo tồn có niên đại từ kỷ Phấn trắng (145 triệu đến 66 triệu năm trước). Hiện chỉ còn 60 cây như vậy trong tự nhiên và đang bị đe dọa bởi các vụ cháy rừng trong khu vực. Người ta cho rằng nó đã tuyệt chủng khoảng 2 triệu năm trước.
Giờ đây, các nhà khoa học từ Úc, Mỹ và Ý đã giải mã bộ gene của loài này, làm sáng tỏ quá trình tiến hóa và thói quen sinh sản độc đáo của loài này, cũng như hỗ trợ các nỗ lực bảo tồn.
Loài thông kỳ lạ
Cây thông có 26 nhiễm sắc thể - chứa 12,2 tỷ cặp bazơ đáng kinh ngạc. Trong khi đó, con người chỉ có khoảng 3 tỷ cặp bazơ. Bất chấp kích thước bộ gene của chúng, cây thông Wollemi có mức độ đa dạng di truyền cực kỳ thấp, cho thấy điểm nghẽn (khi quần thể giảm đáng kể) khoảng 10.000 đến 26.000 năm trước.
Thật vậy, thực vật không trao đổi nhiều vật chất di truyền. Những cây còn lại dường như sinh sản chủ yếu bằng cách tự nhân bản thông qua quá trình sao chép - trong đó các chồi hút xuất hiện từ gốc và trở thành cây mới.
Sự hiếm có của chúng có thể một phần là do số lượng transposon hay "gene nhảy" cao - những đoạn ADN có thể thay đổi vị trí của chúng trong bộ gene. Những yếu tố này cũng chiếm kích thước của bộ gene.
Gerald Schoenknecht, giám đốc chương trình Chương trình nghiên cứu bộ gene thực vật của Quỹ Khoa học Quốc gia, cho biết: “Bộ gene thực vật nhỏ nhất và bộ gene thực vật lớn nhất có số lượng gene gần như giống nhau. Sự khác biệt lớn về kích thước thường đến từ các transposon”.
Khi các transposon nhảy tới vị trí mới, chúng có thể thay đổi trình tự trong phân tử ADN, do đó gây ra hoặc đảo ngược các đột biến ở gene. Chúng có thể mang ADN chức năng bên mình hoặc thay đổi ADN tại vị trí chèn và do đó có tác động đáng kể đến quá trình tiến hóa của sinh vật.
Schoenknecht nói: “Trong 99% trường hợp, đột biến có lẽ không phải là một ý tưởng hay. Nhưng qua hàng triệu năm, 1% giúp đỡ có thể đưa loài tiến lên. Trong trường hợp này, nó có thể là một lợi thế".
Việc giải mã bộ gene cũng tiết lộ lý do tại sao thông Wollemi dường như dễ bị bệnh - đặc biệt là Phytophthora cinnamomi, một loại nấm mốc gây bệnh chết cây. Cây thông Wollemi, không giống như hầu hết các loài cây lá kim, có lá kim rộng. Loài này được IUCN coi là cực kỳ nguy cấp.
"Cây tiền" quý hiếm mọc cheo leo bên vách đá: Vệ sĩ canh giữ 24/24, dùng kính lúp soi lá "kiểm tra sức khỏe"
Dù chỉ là một thay đổi nhỏ của cây cũng sẽ được nhân viên canh giữ ghi vào nhật ký để các chuyên gia thuận tiện theo dõi.
12 loại nấm độc nguy hiểm nhất thế giới
Nếu ăn phải một số loại nấm độc như nấm đôi cánh thiên thần hoặc nấm mũ đầu lâu, con người sẽ bị tổn thương gan, thận, hệ thần kinh, dẫn đến tử vong.
Những điều cần biết về loại virus gây tỷ lệ tử vong 70% tại Ấn Độ
Cho đến thời hiện tại, vẫn chưa có vaccine phòng ngừa hoặc phương pháp điều trị khỏi bệnh một khi nhiễm virus Nipah. Bệnh có tỷ lệ tử vong lên tới khoảng 70%.
Việt Nam ra mắt giống ngô hoa quả ngọt ăn trực tiếp không cần luộc, hấp hay nướng
Viện nghiên cứu và phát triển cây trồng vừa cho ra đời loại ngô hoa quả có thể ăn trực tiếp mà không cần luộc, hấp, nướng. Ngô có độ ngọt cao, mọng nước hơn dưa hấu.
Gián khổng lồ tưởng tuyệt chủng cách đây 80 năm bất ngờ xuất hiện ở Úc
Một sinh viên ngành sinh học của Đại học Sydney ở Úc đã bất ngờ phát hiện ra một con gián khổng lồ thuộc loài gián ăn gỗ Panesthia lata tưởng chừng như đã tuyệt chủng từ những năm 1930.
Lý giải được tại sao cây có hình dạng lá khác nhau
Theo các nhà khoa học Đức, protein có tên LMI1 chịu trách nhiệm về sự phát triển và hình dạng của lá cây cũng như hình thành loại lá biến đổi, tức là các sợi râu mà cây sử dụng để leo.
