Nếu bạn từng nuôi cá cảnh, có lẽ bạn đã để ý thấy những bong bóng nhỏ bám vào lá của các cây thủy sinh. Những bong bóng nhỏ ấy chính là ôxy, và chúng là bằng chứng cho một cuộc đấu tranh thầm lặng đang diễn ra dưới mặt nước.
Trong khi cá có thể bơi đi để tìm vùng nước giàu ôxy hơn, thì các cây thủy sinh lại bị cố định tại chỗ. Chúng không thể rời khỏi vùng thiếu ôxy, nhưng vẫn sống sót và thậm chí phát triển mạnh mẽ. Bí quyết của chúng?
Những thích nghi thông minh giúp chúng “hô hấp” trong thế giới mà không khí vô cùng khan hiếm.
Khoang khí bên trong cơ thể
Một trong những “chiêu thức” kỳ diệu nhất mà cây thủy sinh sử dụng là xây dựng hệ thống dẫn khí riêng. Bên trong thân và lá, nhiều loài phát triển các kênh chứa khí đặc biệt gọi là mô khuyết khí (aerenchyma). Những mô này hoạt động như ống thở thu nhỏ, vận chuyển ôxy từ lá trên mặt nước xuống tận rễ nằm sâu trong bùn.
Nếu không có hệ thống này, rễ cây sẽ bị ngạt trong lớp bùn nơi lượng ôxy gần như bằng không. Mô khuyết khí hoạt động như tuyến tàu điện ngầm bên trong, đảm bảo ngay cả những phần thấp nhất của cây cũng nhận đủ không khí để tồn tại.
Lá được “thiết kế” cho môi trường nước
Nếu bạn nhìn kỹ lá của sen hay rong, bạn sẽ nhận ra rằng chúng không giống lá của cây trên cạn. Lá nổi thường rộng và phẳng, giúp hấp thụ nhiều ánh sáng hơn và giữ cho khí khổng (stomata) nằm ở mặt trên của lá. Nhờ đó, chúng có thể mở ra trực tiếp với không khí thay vì dưới nước – nơi trao đổi khí diễn ra rất chậm.
Ngược lại, lá ngập dưới nước thường mảnh, mềm, dạng lông chim hoặc dải ruy băng. Hình dạng này tăng diện tích bề mặt, giúp hấp thụ ôxy hòa tan trong nước dễ dàng hơn. Thay vì phụ thuộc vào khí khổng, toàn bộ bề mặt lá được sử dụng để trao đổi khí.
Bộ rễ thích nghi với đất ngập nước
Đất trong môi trường thủy sinh rất đặc biệt — lầy lội, ngập nước và thiếu ôxy. Tuy nhiên, các loài như cỏ năn hay cây đước đã phát triển chiến lược riêng để sinh tồn. Rễ của chúng thường mọc nông và lan rộng, tăng diện tích tiếp xúc với vùng đất giàu ôxy hơn. Một số loài khác mọc rễ hướng lên trên, vươn ra khỏi mặt nước để tiếp cận trực tiếp không khí.
Một vài loài còn tạo ra mô rễ đặc biệt có khả năng chống thối rữa trong môi trường thiếu ôxy. Giống như việc mang đôi “ủng chống nước” trong đầm lầy – đây là lá chắn bảo vệ giúp chúng tồn tại ở nơi mà hầu hết cây khác sẽ nhanh chóng mục nát.
Tái sử dụng ôxy bên trong cơ thể
Cây thủy sinh không chỉ hấp thụ ôxy mà còn tái sử dụng nó một cách thông minh. Ban ngày, chúng tạo ra ôxy thông qua quang hợp. Thay vì để toàn bộ khí thoát ra ngoài nước, một phần ôxy được giữ lại trong các khoang khí bên trong.
Lượng ôxy dự trữ này được sử dụng vào ban đêm, khi quá trình quang hợp ngừng lại nhưng hô hấp vẫn tiếp tục. Cơ chế này giống như pin dự phòng, giúp tế bào duy trì sự sống trong những giờ tối khi lượng ôxy giảm mạnh. Đây không chỉ là một chiến lược thông minh mà còn thiết yếu để tồn tại trong vùng nước tù đọng, nơi ôxy có thể giảm rất nhanh.
Hạt và chiến lược sinh tồn
Ngay cả quá trình sinh sản cũng bị ảnh hưởng bởi mức độ ôxy trong môi trường. Một số cây thủy sinh tạo ra hạt hoặc củ có thể sống trong bùn thiếu ôxy suốt thời gian dài. Chúng ngủ đông cho đến khi điều kiện được cải thiện — giống như nhấn nút “tạm dừng” của sự sống.
Một số loài khác thả trôi hạt lên mặt nước, nơi giàu ôxy hơn, để đảm bảo thế hệ mới bắt đầu với điều kiện thuận lợi. Những chiến lược khác nhau này giúp loài không đặt cược tất cả vào một cơ hội duy nhất, mà phân tán rủi ro để tăng khả năng tồn tại.
Ba thích nghi thông minh cần nhớ
1. Hệ thống dẫn khí bên trong: Mô khuyết khí vận chuyển ôxy từ lá xuống rễ như đường ống nội bộ.
2. Thiết kế lá: Lá nổi “thở” từ trên không, còn lá chìm hấp thụ ôxy trực tiếp từ nước.
3. Dự trữ ôxy: Lượng ôxy tạo ra ban ngày được giữ lại để dùng cho ban đêm.
Kết hợp lại, những chiến lược này giải thích vì sao cây thủy sinh có thể sống ở những nơi tưởng chừng không thể, từ hồ sâu đến đầm lầy ngập nước.
Điều này có ý nghĩa gì với chúng ta
Bạn có thể thắc mắc tại sao ta nên quan tâm đến cách cây “thở” dưới nước. Thực tế, những thích nghi này không chỉ là sinh học thú vị — chúng ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống con người. Cây thủy sinh tạo ra ôxy giúp duy trì sự sống cho cá và các sinh vật khác, làm sạch nước bằng cách hấp thụ chất dinh dưỡng dư thừa, và giữ ổn định đất bùn để ngăn xói mòn.
Lần tới khi bạn đi ngang qua một cái ao hoặc hồ cá cảnh, hãy dành một chút thời gian để quan sát những cây bên trong. Chúng không chỉ là vật trang trí; chúng là những kỹ sư thầm lặng, vận hành hệ thống phức tạp để tồn tại trong môi trường luôn thiếu không khí.
Sự kiên cường thầm lặng của những cây này cũng là một bài học cho chúng ta. Sống sót không phải là có điều kiện hoàn hảo mà là biết thích nghi, tái sử dụng và tận dụng những gì mình có. Theo cách đó, một bông sen trong ao cũng không khác mấy với chúng ta khi đối mặt với những “khoảnh khắc thiếu ôxy” trong cuộc sống.
