Sự tiến hóa kỳ lạ của loài cây ăn thịt

Khoảng 70 triệu năm về trước, khủng long còn lang thang trên Trái đất, một sự bất thường về di truyền đã cho phép một số loài thực vật biến thành loài ăn thịt.

Sự biến đổi đã mang lại cho các thực vật này một số lợi thế. Trên thực tế, “các loài cây ăn thịt đã đảo lộn vị trí của chúng trong chuỗi thức ăn bằng cách bắt và tiêu thụ con mồi giàu chất dinh dưỡng, cho phép chúng phát triển mạnh trong đất nghèo dinh dưỡng”, theo nghiên cứu được công bố trực tuyến trên tạp chí Current Biology.

Sự tiến hóa kỳ lạ của loài cây ăn thịt
Những cây ăn thịt như Venus đã phát triển thành những thợ săn khéo léo.

Để điều tra sự tiến hóa của cây ăn thịt, một nhóm các nhà thực vật học và sinh vật học quốc tế dẫn đầu bởi Jörg Schultz, Phó Giáo sư tại Đại học Wurzburg (Đức) đã so sánh bộ gene và giải phẫu ba cây ăn thịt có liên quan, tất cả đều là thành viên của họ Droseraceae. Cả ba loài cây này đều sử dụng chuyển động để bắt con mồi, các nhà nghiên cứu cho biết.

Loading...

Một trong 3 loài thực vật được chọn là cây bắt ruồi Venus quen thuộc (Dionaea muscipula), loài cây sống ở vùng đầm lầy Carolina. Họ hàng gần của nó, loài rong ăn thịt (Aldrovanda vesiculosa) có mặt ở các vùng nước của hầu hết các lục địa. Cây có những chiếc cánh mỏng dưới nước sẽ nhanh chóng siết chặt xung quanh những động vật biển không ngờ tới. Loài cây thứ 3 được điều tra, cây gọng vó mang vẻ đẹp chết người (Drosera spatulata), loài phổ biến ở Australia. Nó thu hút nạn nhân bằng mùi hương ngọt ngào và tiết ra những dải keo ngọt dính xung quanh con mồi.

Sau khi phân tích, nhóm nghiên cứu phát hiện ra quá trình ba bước hướng tới đặc tính ăn thịt.

Đầu tiên, vào khoảng 70 triệu năm trước, một tổ tiên không ăn thịt cổ xưa của ba loài cây ăn thịt hiện đại đã trải qua quá trình sao chép toàn bộ bộ gene, tạo ra một bản sao thứ hai của toàn bộ DNA hay nói cách khác là bộ gen của nó. Sự sao chép này đã giải phóng một trong những bản sao của gene lá và rễ để đa dạng hóa, cho phép chúng phục vụ các chức năng khác. Một số gene lá phát triển thành gene cho bẫy, trong khi quá trình hấp thụ và chuyển hóa dinh dưỡng từ thịt được hướng dẫn bởi các gene bình thường sẽ phục vụ cho rễ trong việc tìm kiếm dinh dưỡng từ đất.

Bước thứ hai trong hành trình trở thành loài ăn thịt xảy ra khi thực vật bắt đầu nhận được chất dinh dưỡng mới từ con mồi. Vào thời điểm đó, lá và rễ truyền thống không còn cần thiết nữa. Nhiều gene không liên quan đến dinh dưỡng từ thịt bắt đầu biến mất. Kết quả của việc mất gene này và các gene khác dẫn đến việc ba cây được quan sát trong nghiên cứu này là những cây có trình tự gene ngắn nhất cho đến nay.

Trong bước thứ ba của quá trình chuyển đổi thành cây ăn thịt, thực vật đã trải qua những thay đổi tiến hóa đặc trưng theo môi trường của chúng. Các rễ và lá tiến hóa thành đặc trưng của bẫy. Các gene cho rễ từng được sử dụng để tìm kiếm và hấp thụ chất dinh dưỡng từ đất giờ được chỉ huy để tạo ra các enzyme cần thiết cho việc tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng từ con mồi. Các gene từng được sử dụng trong các tuyến tiết mật hoa để thu hút côn trùng thụ phấn đã được đem vào bẫy, nơi chúng tạo ra các chất để thu hút con mồi.

Các nhà khoa học nhận định quá trình ba bước cho thấy, theo thời gian, “những loài thực vật không ăn thịt cổ đại đã phát triển thành những thợ săn xanh khéo léo nhất hành tinh”.

Loading...
TIN CŨ HƠN

"Cơn bão châu chấu kinh hoàng" mù trời giữa ban ngày ở Ấn Độ

Vùng thủ đô Delhi chuẩn bị đối phó với nạn châu chấu, trong khi nông dân ở miền bắc Ấn Độ mở nhạc lớn và bóp còi xe hơi để đuổi đàn châu chấu sa mạc hàng triệu con đến phá hoại các cánh đồng của họ.

Đăng ngày: 04/06/2020
Tại sao đôi cánh mỏng manh của ve sầu lại là cơn ác mộng đối với mọi loài vi khuẩn?

Tại sao đôi cánh mỏng manh của ve sầu lại là cơn ác mộng đối với mọi loài vi khuẩn?

Soi quá trình này dưới kính hiển vi, các nhà khoa học phát hiện những con vi khuẩn có màng đàn hồi đã bị lún xuống lớp chông nano, cánh ve sầu đâm thủng lớp màng của vi khuẩn với các cột axit béo trên bề mặt của nó. Quá trình xảy ra giống như một quả bóng hơi được thả xuống một cái bàn cắm đầy đi

Đăng ngày: 02/06/2020
Phát hiện thấy vi khuẩn mới trong mũi

Phát hiện thấy vi khuẩn mới trong mũi

Dựa trên kết quả nghiên cứu, nhóm tác giả đến từ Bỉ phát triển loại thuốc xịt mới dành cho bệnh nhân viêm xoang và đang thử nghiệm ở 20 người.

Đăng ngày: 01/06/2020
Công bố phát hiện một số loài côn trùng mới tại Việt Nam

Công bố phát hiện một số loài côn trùng mới tại Việt Nam

Côn trùng mới được công bố là 1 loài cánh cứng, tên khoa học Rhyparus vietnamicus Ochi, Kusui, Pham, 2018; 2 loài ve sầu thuộc giống Sogana, họ Tropiduchidae, phân bộ Auchenorrhyncha, bộ Hemiptera.

Đăng ngày: 28/05/2020
Diệt gọn con mồi chỉ trong 60 mili giây: Bọ ngựa thực sự là

Diệt gọn con mồi chỉ trong 60 mili giây: Bọ ngựa thực sự là "cao thủ võ học" trong thế giới động vật

Hình ảnh quay chậm cắt ra từ video quay bằng camera tốc độ cao cho thấy bọ ngựa có khả năng ra đòn với tốc độ và độ chính xác không thể tin nổi.

Đăng ngày: 28/05/2020
Chỉ bằng hành động nhỏ, loài ong khiến giới khoa học ngỡ ngàng vì IQ cao

Chỉ bằng hành động nhỏ, loài ong khiến giới khoa học ngỡ ngàng vì IQ cao

Các nhà khoa học tỏ ra bất ngờ vì sự thông minh của ong khi chủ động tác động khiến hoa nở sớm cung cấp nguồn thức ăn dồi dào cho chúng.

Đăng ngày: 27/05/2020
9 khám phá mới về loài dế có thể bạn chưa biết

9 khám phá mới về loài dế có thể bạn chưa biết

Hãy cùng khám phá những điều thú vị về loài dế - con vật tưởng chừng như quá quen thuộc với tất cả mọi người nhưng có lẽ vẫn còn nhiều điều bất ngờ bạn chưa biết

Đăng ngày: 27/05/2020
Tiêu điểm
Khoa Học News