Khám phá mới về loài thực vật ăn thịt lớn nhất thế giới

Trong số khoảng 370.000 loài thực vật đã biết mọc trên bề mặt Trái đất, số cây “ăn mặn” vốn đã hiếm. Và chỉ có một loại cây được biết là ăn thịt bán thời gian.

Triphyophyllum peltatum là một loài thực vật quý hiếm từ các khu rừng nhiệt đới ở Tây Phi, được biết là loài cây có khả năng bẫy côn trùng. Cho đến gần đây, các nhà nghiên cứu vẫn gặp khó khăn trong việc trồng loại cây này đủ số lượng để xác định chính xác nguyên nhân gây ra cơn thèm ăn thịt bất chợt của nó.

Nhưng giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Leibniz Hannover và Đại học Wurzburg ở Đức đã phát hiện thêm một vài chi tiết hấp dẫn về đời sống của một loài cây ăn thịt độc nhất vô nhị.

Loài dây leo kiểu nho thân gỗ này được khoa học đặc biệt quan tâm vì chế độ ăn uống của nó. Triphyophyllum peltatum chứa các hóa chất có hoạt tính dược phẩm có thể hữu ích chống lại bệnh sốt rét và một số bệnh ung thư.

Ở giai đoạn còn non, Triphyophyllum peltatum trông bình thường không có gì đáng ngạc nhiên. Nó hấp thụ ánh nắng mặt trời và tạo ra năng lượng thông qua quá trình quang hợp, không có dấu hiệu nào cho thấy nó có xu hướng bẫy con mồi. Khi trưởng thành, cây sẽ bắt đầu xòe lá bằng hai móc ở đầu giúp chúng leo lên tán cây tìm nắng.

Tuy nhiên, khi phát triển đầy đủ, Triphyophyllum peltatum có thể mọc ra những chiếc lá tiết ra những đốm chất lỏng dính, màu máu béo ngậy có khả năng bẫy những con bọ phàm ăn để làm bữa sáng.  Đặc biệt, sau khi đã “no nê”, cây có thể bỏ thói quen ăn thịt hoàn toàn.

Không giống như các loài thực vật ăn thịt khác, chẳng hạn như cây bắt ruồi Venus, hành vi ăn côn trùng của Triphyophyllum peltatum không cố định trong quá trình phát triển của nó. Thậm chí, một số cây còn không bao giờ biến chất thành loài ăn thịt mà “ăn chay” suốt vòng đời.

Các nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết Triphyophyllum peltatum, giống như các loài tương tự, tiến hóa thành loài ăn thịt để tồn tại trong môi trường thiếu chất dinh dưỡng như nitơ. Tuy nhiên, cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa xác định chính xác điều gì đã gây ra sự biến đổi này, phần lớn là do đây là một loại cây rất khó trồng.

Để giải câu đố này, trước tiên các nhà nghiên cứu phải phát triển Triphyophyllum peltatum từ lúc nảy mầm. Sử dụng những tiến bộ trong kỹ thuật phòng thí nghiệm đúc kết được từ các nghiên cứu trước đây về loài thực vật này, nhóm nghiên cứu đã nhân giống và nuôi dưỡng thành công các mẫu vật từ vườn bách thảo Würzburg trong phòng thí nghiệm ở Hannover.

Sáu mươi chồi được trồng trong các bình nhựa nhỏ chứa đất thiếu nitơ, kali hoặc phốt pho... Các cây này được kiểm tra hàng tuần trong sáu tháng để xem liệu chúng có trở thành loài ăn thịt hay không.

Những cây mọc ra chiếc lá hình tuyến, có chấm đỏ, khác biệt là những cây bị thiếu phốt pho. Kết quả này đã được ghi nhận ở những cây trồng trong nhà kính với hàm lượng phốt pho thấp trong đất.

Phốt pho là một khoáng chất cực kỳ quan trọng đối với sự tăng trưởng và phát triển của thực vật; nó được sử dụng để tạo ra các thành phần cốt lõi của DNA và màng.

Thực vật đầu tư nguồn lực đáng kể vào việc phát triển hệ thống rễ rộng để hấp thụ phốt pho trong đất. Nhưng đến cuối mùa khô, cây trồng có thể bắt đầu bị thiếu lân. Đây là thời điểm chủ yếu trong năm Triphyophyllum peltatum mọc lá bắt côn trùng.

Cần lưu ý là thực vật ăn thịt sử dụng nhiều năng lượng hơn thực vật ăn chay vì nó cần sản xuất keo dính và các enzym tiêu hóa để phân hủy vật chất của động vật.

Các nhà nghiên cứu viết: “Khi nồng độ phốt pho giảm xuống dưới ngưỡng tới hạn, Triphyophyllum peltatum đầu tư nguồn lực vào việc hình thành lá ăn thịt để có thể bổ sung lượng phốt pho dự trữ từ con mồi động vật bị nó ăn thịt”.

"Sau khi hàm lượng phốt pho trong đất phục hồi về mức trước căng thẳng, lá cây quang hợp 'rẻ hơn' sẽ được tạo ra". Từ rẻ hơn ở đây tức là cây mất ít nguồn lực nước, khoáng chất… để tạo ra một chiếc lá ăn chay bình thường bằng việc quang hợp.

Triphyophyllum là một chi thực vật đơn loài, chỉ chứa một loài Triphyophyllum peltatum thuộc họ Dioncophyllaceae. Nó có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới phía tây châu Phi, chính xác là mọc trong các khu rừng nhiệt đới ở Bờ Biển Ngà, Sierra Leone và Liberia.

Nó là một loại cây dây leo, có vòng đời ba giai đoạn, mỗi giai đoạn có một chiếc lá có hình dạng khác nhau, y như cái tên Hy Lạp của nó. Trong giai đoạn đầu tiên, Triphyophyllum peltatum tạo thành một hình hoa thị cấu tạo từ ba chiếc lá hình mũi mác đơn giản với mép gợn sóng. Sau đó, nó phát triển những chiếc lá dài, mảnh, có tuyến, giống như những chiếc lá của họ Drosophyllum để bắt côn trùng. Sau đó, cây này chuyển sang dạng dây leo trưởng thành, với những chiếc lá ngắn không ăn thịt mang một cặp móc ở đầu để có thể bám trên một thân cây dài có thể vươn tới 50 mét và đường kính dây leo có thể lên đến 10 cm.

Triphyophyllum peltatum là loài thực vật ăn thịt lớn nhất đã được xác nhận trên thế giới, nhưng bản chất ăn thịt của nó mãi đến năm 1979 mới được biết đến, khoảng 51 năm sau khi loài thực vật này được phát hiện. Hạt của nó có đường kính khoảng 7, 8 cm, màu đỏ tươi, hình đĩa, có cuống hình thoi nổi lên từ quả. Hầu hết quá trình phát triển của hạt diễn ra bên ngoài quả. Quả và hạt phát triển từ một bông hoa màu cam với năm cánh hoa cong lại. Khi hạt khô đi, hình dạng tán ô rộng của nó cho phép nó được di chuyển nhờ gió.