Cây cối không im lặng, chúng trò chuyện với nhau mỗi ngày

Cây cũng biết "than thở" vì stress

Thực vật tạo ra nhiều thông điệp để gửi gắm đến môi trường xung quanh, bao gồm các loài thực vật khác, động vật hoặc thậm chí là con người (1). Đầu tiên là lời giải bày khi gặp căng thẳng (stress). Thực vật vốn là những sinh vật cắm rễ một chỗ không di chuyển nên không thể chạy trốn khỏi các tác nhân gây căng thẳng như động vật ăn cỏ hoặc hạn hán. Thay vào đó, chúng phát ra những âm thanh báo hiệu đang bị thương hoặc căng thẳng mà chúng ta khó nghe thấy được bằng tai.

Những âm điệu này được các nhà khoa học mô tả là những tiếng "lộp độp" hoặc "lách cách". Khi lắng nghe cây thuốc lá và cây cà chua bằng thiết bị cảm biến siêu âm ở tần số 20 - 250 kilohertz, tức là vượt quá tần số tối đa mà tai người nghe được (khoảng 16 kilohertz), các nhà khoa học nhận thấy các loại cây này phát ra âm thanh ở mức 40 - 80 kilohertz (2). Nếu chuyển đổi sang tần số con người nghe thấy, nghe chúng giống tiếng nổ của bỏng ngô hoặc âm thanh khi chúng ta bấm tay vào giấy xốp hơi (bubble wrap).

Cây bị căng thẳng phát ra khoảng 30 - 50 âm thanh lộp độp hoặc lách cách mỗi giờ với khoảng cách thời gian ngẫu nhiên, trong khi những cây bình thường chỉ kêu đúng một lần mỗi giờ.

Lilach Hadany, tác giả của nghiên cứu này cho biết: "Khi cà chua không bị căng thẳng, nó rất im lặng" (3). Kiểu giao tiếp này giúp các sinh vật khác, ví dụ như sâu bướm, biết cây cà chua nào đang bị căng thẳng và không thích hợp để ăn hoặc đẻ trứng. Một số loại cây khác như xương rồng, lúa mì, nho, ngô cũng dùng âm thanh lộp độp để báo hiệu khi bị căng thẳng.

Tự phân tích môi trường sống để tồn tại

Để sinh sống và phát triển, thực vật cần giao tiếp hiệu quả giữa các bộ phận như rễ, thân, lá, hoa và quả. Lá giữ vai trò nhận biết động vật ăn thịt và những thay đổi về âm thanh, ánh sáng xung quanh, rễ theo dõi tình hình bên dưới mặt đất để tìm kiếm các vấn đề về chất dinh dưỡng và nước. Simon Gilroy, Giáo sư Thực vật học tại Đại học Wisconsin-Madison (Hoa Kỳ) cho biết rằng: ở con người, các tín hiệu giao tiếp di chuyển qua hệ thống thần kinh, còn với thực vật, nó giống như đi qua hệ thống ống nước (4).

Những tín hiệu điện truyền qua các ống này để thông báo về điều kiện sống. Ví dụ, rễ có thể phát hiện tình trạng hạn hán, ra lệnh cho lá hạn chế thoát hơi nước và tiết kiệm nước để chống chịu qua mùa khô. Nếu một cây bị thương, tín hiệu điện sẽ được phát ra từ vết thương và các cây có thể truyền đi tín hiệu này nếu chúng chạm vào nhau (5).

Thực vật còn có khả năng hướng dẫn những mầm non cách mọc nhờ một loại hormone tên là auxin (được sản xuất ở ngọn cây và di chuyển xuống phần dưới). Hormone này báo hiệu cho mầm đang cố xuyên qua bề mặt đất rằng nên đi lên theo hướng nào (6). Nếu gặp mối đe dọa khẩn cấp, chẳng hạn như côn trùng ăn thịt, cây thường phải phản ứng nhanh chóng nếu không sẽ bị tiêu diệt hoàn toàn. Khi đó, một số loại cây tiết ra hormone axit jasmonic để báo hiệu cho cây bắt đầu sản xuất độc tố tự vệ (7).

Âm thầm gửi thông điệp cho nhiều loài khác

Nấm là một trong những loài thực vật mà cây thường xuyên liên lạc. Một cái cây trong rừng thường phát triển mối quan hệ với nhiều loại nấm khác nhau, và ngược lại, một loại nấm cũng có mối liên hệ chặt chẽ với nhiều cây khác, tất cả hình thành nên một mạng lưới nấm rễ (mycorrhizal network). Theo Cathie Aime, Giáo sư chuyên ngành Nấm học (mycology) tại Đại học Purdue (Hoa Kỳ), một số cuộc trao đổi thú vị sẽ xảy ra khi nấm gặp rễ (4).

Hai bên sẽ hoán đổi các đoạn RNA nhỏ cho nhau. Nếu nấm là đồng minh, nấm sẽ ra hiệu "Bạn có thể tin tôi" và giúp cây phát triển khỏe mạnh hơn. Nếu nấm là kẻ thù, RNA nhỏ từ nấm sẽ tắt các gen phòng thủ của cây, khiến nấm dễ dàng tấn công và gây hại cho cây.

Nấm rễ cộng sinh Mycorrhiza - một loại nấm vô hình trông như sợi chỉ - là "đối tác quan trọng" của rễ cây. Chúng hình thành các mạng lưới liên lạc ngầm kết nối nhiều cây lân cận. Qua đó, cây có thể tiếp cận chất dinh dưỡng và độ ẩm do nấm cung cấp từ những lỗ nhỏ trong đất - điều này giúp thực vật lấy thêm chất dinh dưỡng và tăng khả năng chịu hạn hán. Cùng với đó, nấm sẽ nhận được đường và axit béo từ cây, cả hai đều thu lợi từ mối quan hệ này.

Con người không thể nghe trực tiếp các cuộc trò chuyện của thực vật, nhưng chúng ta có thể "ngửi thấy" những thông điệp đó. Cỏ là một trường hợp dễ nhận biết, khi cỏ bị cắt, chúng giải phóng các hóa chất dạng khí như một tín hiệu cấp cứu có mùi thơm. Mùi cỏ mới cắt đặc biệt dễ chịu và thường khiến chúng ta liên tưởng đến những ngày hè ấm áp. Thực vật cũng tiết ra mùi hương này khi đụng phải sâu bướm, nhờ vậy mà thu hút những con bọ khác đến và trở thành mồi nhử cho sâu bướm.

Như vậy, có thể thấy rằng thực vật không phải lúc nào cũng bất động như chúng ta nghĩ. Chúng luôn tìm cách để tự kết nối với chính mình, với con người cùng những đồng loại khác.