Thực vật nhận biết được anh chị em ruột của chúng

Không hề hư cấu khi nói rằng các cây là anh chị em ruột – sinh trưởng từ các hạt giống của cùng một cây – có thể nhận ra nhau và đối xử với nhau tốt hơn là các cây không có quan hệ họ hàng, hoặc “những kẻ lạ mặt” khác. Hiện tượng nhận ra họ hàng ở thực vật này đã được nhận thấy trong các nghiên cứu khoa học.

Trong một nghiên cứu từ năm 2007, Tiến sĩ Susan Dudley, thuộc trường Đại học McMaster ở Canada, đã cho thấy sự cạnh tranh giữa thực vật với nhau. Theo phát hiện của bà (có tại địa chỉ rsbl.royalsocietypublishing.org/content/3/4/435.full ), khi một cái cây buộc phải chia sẻ một chiếc bình với các cái cây cùng loài khác, nó trở nên cạnh tranh một cách dữ dội và tăng cường phát triển bộ rễ. Tuy nhiên, khi hàng xóm của nó là một cái cây anh chị em ruột – tức là một cái cây từ cùng một cây mẹ – chúng không cạnh tranh với nhau.

Trong một nghiên cứu khác được đăng trong Tạp chí Thực vật học Hoa Kỳ, Tiến sĩ Dudley và Tiến sĩ Guillermo Murphy, cũng thuộc trường Đại học McMaster, đã phát hiện ra rằng khi các cái cây hàng xóm là họ hàng, loài Impatiens pallida có xu hướng phát triển dài thân và phân cành để có thể lấy được nhiều ánh sáng hơn mà không che mất những người họ hàng ở bên cạnh. Nhưng khi hàng xóm của chúng là những kẻ lạ mặt, chúng có xu hướng chuyển nhiều tài nguyên hơn từ bộ rễ sang lá, và sinh ra nhiều lá lớn hơn để có thể tận hưởng nguồn ánh sáng hữu hạn và đồng thời tác động tiêu cực đến những cây hàng xóm bằng cách che khuất chúng.

Một nghiên cứu của các nhà nghiên cứu tại trường Đại học đã phát hiện ra rằng những cái cây lạ được trồng bên cạnh nhau thường mọc thấp hơn vì rất nhiều năng lượng của chúng được đưa xuống để phát triển bộ rễ. Mặt khác, các cây anh chị em ruột không cạnh tranh lẫn nhau, và bộ rễ của chúng thường nông hơn nhiều. Thêm vào đó, khi các cây anh chị em ruột mọc cạnh nhau, lá của chúng thường chạm và đan xen vào nhau, nhưng các cây lạ mặt khác thì mọc thẳng lên và tránh chạm vào nhau.

“Có thể là khi các cây họ hàng được trồng cùng nhau, chúng có thể cân bằng việc hấp thu chất dinh dưỡng và không tham lam”, Tiến sĩ Harsh Bais, tác giả chính của nghiên cứu này nói trong một thông cáo báo chí. Các nhà nghiên cứu cho rằng việc nhận ra họ hàng là có thể nhờ các tín hiệu hóa học mà rễ cây tiết ra.

Vào tháng 6 năm 2009, Tiến sĩ Richard Karban thuộc trường Đại học Davis California đã công bố nghiên cứu của ông, trong đó chỉ ra rằng các cây sagebrush không chỉ nhận ra “các cây sinh sản vô tính” của chúng – các cành giâm có gene di truyền giống hệt nhau được trồng ở bên cạnh – chúng thậm chí có thể thông báo nguy hiểm cho nhau.

Khi các cây sagebrushbị động vật ăn cỏ làm tổn hại, chúng phát ra các tín hiệu dễ bay hơi để cảnh báo cho đồng loại của mình về nguy hiểm sắp xảy ra. Các cành giâm có gene di truyền giống hệt nhau trong vòng 60 cm cách cây hàng xóm được cắt ra để thí nghiệm ở trong vườn, sau khi tiếp nhận các hóa chất được tiết ra đó, đã tự làm cho mình trở nên ít bị ăn hơn bởi các động vật ăn cỏ.