Sinh vật cô đơn nhất thế giới sắp tuyệt chủng vì chỉ còn toàn giống đực

Nhà cổ sinh vật học Richard Fortey viết trong cuốn sách về sự tiến hóa của sự sống: “Chắc chắn đây là sinh vật cô đơn nhất trên thế giới”.

Khi cả thế giới chỉ còn giống đực

Sinh vậy mà Fortey đề cập là Encephalartos woodii (E. woodii), một loại cây đến từ Nam Phi. E. woodii là một thành viên của họ Cycads. E. woodii không hề nhỏ bé, khó phát hiện mà ngược lại, nó rất nặng với thân dày và lá to cứng tạo thành tán hùng vĩ.

Tổ tiên của sinh vật sống dai kiên cường này đã tồn tại lâu hơn loài khủng long và trải qua nhiều sự kiện tuyệt chủng hàng loạt. Đã từng có thời E. woodii hiện diện rộng rãi, nhưng ngày nay nó là một trong những loài bị đe dọa nhất trên hành tinh.

Loài E. Woodii hoang dã duy nhất mà loài người biết đến được phát hiện vào năm 1895 bởi nhà thực vật học John Medley Wood khi ông thực hiện chuyến thám hiểm thực vật ở rừng Ngoye ở Nam Phi.

Wood đã gắng tìm kiếm những cây khác ở khu vực lân cận, nhưng không tìm thấy thêm. Trong vài thập niên tiếp theo, các nhà thực vật học đã lấy thân, cành của nó và nhân bản trong vườn.

Lo sợ rằng thân cây cuối cùng sẽ bị phá hủy, Cục Lâm nghiệp Nam Phi đã đưa cây ra khỏi tự nhiên vào năm 1916 để chăm sóc trong một khu bảo tồn ở Pretoria. Điều đó khiến E. woodii coi như bị tuyệt chủng trong tự nhiên.

Kể từ đó cây đã được nhân giống trên toàn thế giới. Tuy nhiên, E. woodii phải đối mặt với một cuộc khủng hoảng hiện sinh. Tất cả các cây loại này hiện giờ đều là cây nhân bản từ mẫu vật ở Ngoye. Chúng đều là cây đực và việc không có cây cái khiến chuyện sinh sản tự nhiên là không thể. Câu chuyện của E. woodii là một câu chuyện đáng buồn trong tự nhiên.

Nghiên cứu của Laura Cinti, chuyên gia về nghệ thuật sinh học và hành vi thực vật (Đại học Southampton, Anh) được lấy cảm hứng từ tình thế tiến thoái lưỡng nan của loài thực vật cô đơn nhất hành tinh. Với mong muốn tìm cho nó một bạn đời ngoài tự nhiên, nhóm của Cinti đã sử dụng công nghệ viễn thám và trí tuệ nhân tạo để hỗ trợ tìm kiếm một cây cái trong rừng Ngoye.

Danh gia vọng tộc

E. woodii thuộc Cycads là nhóm thực vật lâu đời nhất còn tồn tại đến ngày nay và thường được gọi là "hóa thạch sống" hay "thực vật khủng long" do lịch sử tiến hóa của chúng có niên đại từ kỷ Carbon, khoảng 300 triệu năm trước.

Trong Đại Mesozoi (250-66 triệu năm trước), hay còn được gọi là Đại Trung Sinh, loài thực vật này có mặt khắp nơi, phát triển mạnh ở vùng khí hậu ấm áp, ẩm ướt đặc trưng cho thời đại đó.

Mặc dù bề ngoài Cycads trông giống cây dương xỉ hoặc cây cọ nhưng chúng không liên quan gì đến nhau. Cycads là thực vật hạt trần, một nhóm gồm cây lá kim và bạch quả.

Không giống như thực vật có hoa (thực vật hạt kín), cơ quan sinh sản của Cycads có hình nón. Người ta không thể phân biệt được giống đực và cái cho đến khi chúng trưởng thành và tạo ra những chiếc nón tuyệt đẹp.

Nón cái thường rộng và tròn, còn nón đực có vẻ thon dài và hẹp hơn. Các nón đực tạo ra phấn hoa, được côn trùng làm shipper mang đến các nón cái. Phương pháp sinh sản cổ xưa này hầu như không thay đổi trong hàng triệu năm.

Bất chấp khả năng sống dai của chúng, Cycads ngày nay được xếp hạng là nhóm sinh vật có nguy cơ tuyệt chủng cao nhất trên Trái đất với phần lớn các loài được coi là có nguy cơ tuyệt chủng.

Điều này là do chu kỳ sinh sản và tăng trưởng chậm, thường mất từ ​​10 đến 20 năm để trưởng thành. Ngoài ra, việc mất môi trường sống do nạn phá rừng, chăn thả và khai thác quá mức khiến Cycads đã trở thành biểu tượng của sự quý hiếm về thực vật.

Vẻ ngoài nổi bật và phảng phất thời kỳ khủng long của Cycads khiến chúng trở thành bảo vật trong giới làm vườn và điều đó đã đẩy chúng trở thành nạn nhân của hoạt động buôn bán bất hợp pháp.

Những Cycads quý hiếm có thể có giá siêu cao từ cả ngàn USD cho mỗi cm. Thậm chí một số mẫu cây được bán với giá hàng triệu USD và mấy lan bạc tỉ mà dân mạng hay khoe không có cửa để so sánh. Cũng vì thế, việc săn trộm Cycads là mối đe dọa cho sự tồn tại của chúng.

Vào trong số những loài Cycads thì có giá trị nhất là E. woodii. Cây E. woodii bản gốc hiện được bảo vệ trong vườn thực vật với các biện pháp an ninh như lồng báo động được thiết kế để ngăn chặn những kẻ săn trộm.

Chiến dịch đi tìm bạn đời ngoài tự nhiên

Trong quá trình tìm kiếm một cây E.woodii cái, nhóm của Cinti đã sử dụng các công nghệ tiên tiến để khám phá các khu vực trong rừng từ một vị trí thuận lợi theo chiều thẳng đứng.

Vào năm 2022 và 2024, các cuộc khảo sát bằng máy bay không người lái của nhóm đã rà quét một khu vực rộng bằng 150 sân bóng đá, tạo ra bản đồ chi tiết từ hàng nghìn bức ảnh do máy bay không người lái chụp. Tuy nhiên, phần đó vẫn là một góc nhỏ chưa tới 2% của rừng Ngoye.

Hệ thống AI của nhóm đang tìm cách nâng cao hiệu quả và độ chính xác của biện pháp tìm kiếm này. Vì E. woodii được coi là tuyệt chủng trong tự nhiên nên các hình ảnh tổng hợp đã được sử dụng trong quá trình đào tạo phần mềm AI để cải thiện khả năng phát hiện của nó. Thông qua thuật toán nhận dạng hình ảnh, nhóm của Cinty hy vọng AI có thể nhận ra E. woodii theo hình dạng trong các bối cảnh sinh thái khác nhau.

Các loài thực vật trên toàn cầu đang dần biến mất với tốc độ mức báo động. Vì tất cả các mẫu vật E. woodii hiện có đều là dòng vô tính nên tiềm năng đa dạng di truyền của chúng để thích nghi trước sự thay đổi môi trường và bệnh tật là rất hạn chế.

Lịch sử đã cho những bài học đắt giá. Trong Nạn đói lớn ở Ireland những năm 1840, chính khoai tây dòng vô tính đã làm cuộc khủng hoảng trở nên tồi tệ hơn. Hay vào những năm 1950 chuối Gros Michel vô tính đã chết đứng đối với bệnh Panama và cả chuối Cavendish vô tính sau này cũng chịu kiếp nạn tương tự.

Tìm thấy một cây cái có nghĩa là E. woodii không còn đứng trước bờ vực tuyệt chủng và có thể sinh sôi nảy nở, hồi sinh loài này. Cây cái sẽ cho phép sinh sản hữu tính, mang lại sự đa dạng di truyền và đánh dấu bước đột phá trong nỗ lực bảo tồn.

E. woodii là lời nhắc nhở nghiêm túc về sự mong manh của sự sống trên Trái đất. Nhưng hành trình khám phá một cây E. woodii cái của nhóm do Cinty dẫn đầu đồng thời cho thấy vẫn còn hy vọng đối với những loài có nguy cơ tuyệt chủng cao nhất nếu chúng ta hành động đủ nhanh.