Đã bao giờ bạn lướt qua một cây nhựa ruồi, bị lá gai chích nhói, rồi chỉ ít phút sau lại nhận ra trên chính cây đó còn có những chiếc lá nhẵn mịn hơn chưa?

Sự pha trộn đó không phải là ngẫu nhiên. Cây nhựa ruồi có thể “lựa chọn” các kiểu lá khác nhau tùy theo điều kiện môi trường, và các nhà nghiên cứu hiện đã hiểu rõ hơn cách mà sự thay đổi nhanh chóng này diễn ra cũng như vì sao nó lại quan trọng.

Gặp gỡ cây nhựa ruồi

Nhựa ruồi châu Âu là một loài cây hoặc bụi cây thường xanh, nổi tiếng với lá bóng và quả mọng đỏ rực. Cây thường mọc trong rừng, hàng rào cây xanh và vườn nhà, chịu bóng tốt và thích nghi với khí hậu mát mẻ. Điều gây ngạc nhiên nhất ở nhựa ruồi là sự đa dạng ngay trên cùng một cây: hình dạng lá có thể khác nhau, thậm chí trên những cành mọc sát cạnh nhau.

Hai kiểu lá

Một số lá nhựa ruồi có gai sắc dọc theo mép, trong khi những lá khác lại nhẵn và lượn sóng nhẹ. Hiện tượng này được gọi là dị hình lá, nghĩa là một cây có thể tạo ra nhiều dạng lá khác nhau cùng lúc. Gai giúp ngăn động vật ăn lá, nhưng việc tạo gai cũng tiêu tốn năng lượng và vật liệu của cây, vì vậy không phải lúc nào “gai khắp nơi” cũng là lựa chọn hiệu quả.

Dấu hiệu từ việc bị ăn lá

Từ lâu, các nhà tự nhiên học đã nhận thấy một quy luật: những cành thấp, gần mặt đất thường có nhiều lá gai hơn, còn các cành cao phía trên lại trông nhẵn hơn. Cách giải thích đơn giản nhất là cơ chế tự vệ. Khi nguy cơ bị động vật ăn lá cao, gai giúp bảo vệ cây. Ngược lại, khi rủi ro thấp hơn, lá nhẵn giúp cây sinh trưởng dễ dàng và hấp thu ánh sáng tốt hơn.

Thiết kế nghiên cứu

Để kiểm tra cách cây nhựa ruồi thay đổi hình dạng lá, nhà thực vật học Carlos Herrera cùng các cộng sự đã khảo sát 40 cây nhựa ruồi ở miền đông nam Tây Ban Nha. Họ ghi nhận xem cây có dấu hiệu mới bị động vật ăn lá hay không, đồng thời so sánh các kiểu lá trên từng cây. Kết quả cho thấy gần như mọi cây được nghiên cứu đều có cả lá gai lẫn lá nhẵn, xác nhận rằng sự pha trộn các kiểu lá là hiện tượng cực kỳ phổ biến.

Công tắc phân tử

Điều khiến các nhà khoa học băn khoăn là: tất cả lá trên cùng một cây nhựa ruồi đều có chung một trình tự ADN, như những bản sao y hệt nhau. Vậy làm sao có cành lại mọc lá gai, trong khi cành khác lại mọc lá nhẵn? Nhóm nghiên cứu đã tập trung vào hiện tượng metyl hóa ADN — một hệ thống “đánh dấu” hóa học có thể làm thay đổi cách gen hoạt động mà không cần thay đổi mã di truyền gốc.

Kết quả then chốt

Các nhà nghiên cứu phát hiện mối liên hệ rất chặt chẽ giữa mức độ bị động vật ăn lá và hình dạng lá. Ở những cây có dấu hiệu mới bị ăn, các lá gai xuất hiện nhiều hơn tại những độ cao mà động vật dễ với tới. Ở cấp độ phân tử, lá gai có mức metyl hóa ADN thấp hơn so với lá nhẵn. Sự khác biệt này cho thấy cây có thể điều chỉnh hoạt động của gen để “định hình” các lá mới, như một phản ứng linh hoạt trước mối đe dọa.

Góc nhìn chuyên gia

Các biên tập viên và nhà di truyền học thực vật đã nhấn mạnh ý nghĩa của phát hiện này. Mike Fay, chuyên gia di truyền học và biên tập viên của " Botanical Journal of the Linnean Society ", cho biết hiện tượng dị hình lá ở cây nhựa ruồi từ lâu đã được cho là có liên quan đến việc bị động vật ăn lá, nhưng cơ chế phía sau vẫn chưa rõ ràng. Việc liên kết hình dạng lá với quá trình metyl hóa ADN đã giúp làm sáng tỏ một mảnh ghép quan trọng trong lời giải thích đó.

Phản ứng nhanh

Những thay đổi biểu sinh có thể diễn ra nhanh hơn nhiều so với việc phải chờ các biến đổi di truyền chậm chạp qua nhiều thế hệ. Tốc độ này đặc biệt có giá trị khi môi trường thay đổi nhanh chóng. Herrera nhấn mạnh rằng ở những nơi quần thể thực vật có mức đa dạng di truyền thấp, khả năng điều hòa gen linh hoạt có thể giúp cây tăng cơ hội sống sót. Nói một cách thực tế, cây có thể “tự điều chỉnh” cơ chế phòng vệ của mình ngay trong chính vòng đời của nó.

Thực tế không hề đơn giản

Ngay cả với những hiểu biết mới này, cây nhựa ruồi vẫn không tuân theo một quy luật gọn gàng duy nhất. Nhiều người có thể chỉ ra những cây nhựa ruồi có cành thấp nhưng lá vẫn chủ yếu là nhẵn, hoặc những cây cao mà lá gai vẫn xuất hiện ở tận những vị trí rất cao, vượt xa tầm với của động vật ăn lá. Ý tưởng “dưới gai, trên nhẵn” chỉ là một xu hướng chung, chứ không phải quy luật tuyệt đối áp dụng cho mọi cây.

Các yếu tố ảnh hưởng khác

Hình dạng lá có thể phụ thuộc vào một mạng lưới các yếu tố tác động lẫn nhau. Mức độ ánh sáng, độ ẩm của đất, lượng chất dinh dưỡng, tác động của gió và tuổi của cây đều có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của lá. Lịch sử bị động vật ăn lá trước đây cũng có thể quan trọng, bởi vì các dấu ấn biểu sinh có thể tồn tại trong một thời gian, định hình sự phát triển trong tương lai ngay cả sau khi áp lực giảm bớt.

Thử quan sát xem

Bạn bè ơi, cây nhựa ruồi mang đến một “thí nghiệm ngoài trời” rất đơn giản mà ai cũng có thể làm. Hãy quan sát một cây từ gốc lên ngọn và chú ý xem gai xuất hiện ở những vị trí nào. So sánh mặt cây râm mát với mặt đón nắng, cành được che chắn với cành lộ thiên, cũng như lá già và lá non. Nếu có thể, hãy chụp ảnh các cụm lá và ghi lại độ cao, bởi các quy luật này thường khá tinh tế và biến đổi nhiều đến bất ngờ.

Vì sao điều này quan trọng

Việc cây nhựa ruồi thay đổi hình dạng lá là một ví dụ sinh động cho thấy thực vật có thể phản ứng trước áp lực môi trường mà không cần “viết lại” ADN của mình. Điều này đặc biệt quan trọng đối với công tác bảo tồn và quản lý sinh cảnh, nơi khả năng thích nghi nhanh có thể giúp các loài chống chọi tốt hơn trước những biến đổi chóng mặt. Đồng thời, nó cũng nhắc nhở những người làm vườn rằng cây cối không phải là vật trang trí thụ động, mà là những sinh vật sống năng động, luôn điều chỉnh bản thân để thích nghi với thế giới xung quanh.

Kết luận

Những chiếc gai của cây nhựa ruồi không chỉ là “tính cách” cố định của loài cây này — đó còn là một cơ chế phòng vệ linh hoạt, được định hình bởi các công tắc biểu sinh như metyl hóa ADN, chịu ảnh hưởng từ áp lực bị động vật ăn lá và điều kiện môi trường xung quanh. Lần tới khi bạn bắt gặp một cây nhựa ruồi vừa có lá nhẵn vừa có lá gai, bạn nhận ra quy luật gì? Và theo bạn, điều gì đang chi phối sự phân bố đó ở nơi bạn sống?