Nông dân trồng lúa ngắn ngày đã vô tình trao cho cỏ Barnyard một cơ hội lớn, giúp chúng bắt chước lúa một cách tinh vi mà hiện được coi là một trong những loại cỏ dại tồi tệ nhất thế giới.

Nghiên cứu mới của Đại học Chiết Giang, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Đại học Washington ở St. Louis cung cấp bằng chứng về bộ gen cho thấy cỏ barnyard (Echinochloa crus-galli) được hưởng lợi từ các hoạt động canh tác của con người, khi nó lan ra từ lưu vực sông Dương Tử 1.000 năm trước, bao gồm cả việc nhổ cỏ bằng tay liên tục.

Nghiên cứu mới cung cấp bằng chứng về bộ gen cho thấy cỏ barnyard (Echinochloa crus-galli) được hưởng lợi từ các hoạt động canh tác của con người. Ảnh Shutterstock.

Cỏ Barnyard là một loại cỏ xâm lấn phổ biến trên toàn cầu của các loại cây trồng và ngũ cốc. Nghiên cứu mới được công bố ngày 16 tháng 9 trên tạp chí Nature Ecology & Evolution.

Kenneth Olsen, giáo sư sinh vật học trong Khoa học & Nghệ thuật cho biết "Ở châu Á, nông dân trồng lúa bằng biện pháp truyền thống và nhổ cỏ bằng tay. Bất kỳ loại cỏ nào xuất hiện đều dễ dàng được phát hiện và loại bỏ. Trải qua hàng trăm thế hệ, điều này đã vô tình dẫn đến sự chọn lọc một số giống cỏ barnyard trên đồng và chúng bắt chước rất giống với cây lúa cho phép chúng thoát khỏi sự phát hiện.

Olsen hợp tác phân tích dữ liệu và giải thích cho nghiên cứu mới. Ông đang làm việc với cộng sự đồng tác giả, Long Giang Fan của Đại học Chiết Giang, về các nghiên cứu khác liên quan đến genome tiến hóa lúa và tiến hóa cỏ dại nông nghiệp.

Nghiên cứu này đã giải trình tự bộ gen của các dạng cỏ bắt chước lúa và không bắt chước như một bước để hiểu quá trình này đã xảy ra như thế nào.

Hình thức bắt chước này, được gọi là Vavilovian, là một sự thích nghi của cỏ dại để bắt chước thực vật thuần hóa. Trong trường hợp cỏ barnyard, mô phỏng như lúa mọc thẳng đứng thay vì nằm dài trên mặt đất như hầu hết các loại cỏ barnyard khác. Chúng cũng có thân màu xanh như cây lúa thay vì thân màu đỏ thường thấy hơn ở các loài cỏ dại.

Olsen nói "Với sự ra đời của nông nghiệp khoảng 10.000 năm trước, con người trên khắp hành tinh bắt đầu tạo ra một môi trường sống tuyệt vời cho các loài cỏ dại tự nhiên bùng phát. Cỏ dại nông nghiệp thành công và linh hoạt là những loài có đặc điểm tiến hóa cho phép chúng thoát khỏi sự phát hiện và sinh sôi nảy nở trong môi trường mới màu mỡ".

Các nhà nghiên cứu ước tính rằng phiên bản bắt chước của E. crus-galli xuất hiện cùng thời điểm với các ghi chép lịch sử Trung Quốc cho thấy trung tâm kinh tế khu vực đang chuyển từ lưu vực sông Hoàng Hà sang lưu vực sông Dương Tử. Trong thời kỳ nhà Tống, dân số tăng nhanh, nhu cầu về gạo là chính yếu và tối quan trọng. Đây cũng là thời điểm một giống lúa chín nhanh, chịu hạn có tên là lúa Champa được đưa vào lưu vực Dương Tử từ vùng Đông Nam Á - cho phép canh tác hai vụ trong một năm. Quản lý cỏ dại trên các cánh đồng có thể đã được tăng cường trong bối cảnh của những điều kiện này.

Nông nghiệp truyền thống bảo tồn sự đa dạng của gạo tím Thái Lan

Tuy nhiên, trong khi cỏ barnyard phổ biến là loài cỏ nông nghiệp chính ở Hoa Kỳ, hình thức bắt chước lúa chưa bao giờ trở nên phổ biến ở vùng trồng lúa chính - thung lũng phía nam Mississippi.

Olsen suy đoán rằng điều này là do nông dân trồng lúa ở Hoa Kỳ dựa vào canh tác cơ giới hóa thay vì lao động tay chân.

Ông cho rằng "Nếu nông dân không trực tiếp ở trên các cánh đồng và không làm cỏ bằng tay, thì sẽ không có sự chọn lọc mạnh mẽ vô tình nào cho cỏ dại”.

Lê Thị Kim Loan theo Sciencedaily.