Nhiều loài thá»±c vật và cây trồng dá»±a vào côn trùng để thụ phấn để chúng có thể sinh sản. Má»™t nghiên cứu má»›i Ä‘ã chỉ ra rằng má»™t số loài thá»±c vật có hoa thuá»™c nhóm Euonymus được thụ phấn nhờ loài nấm muá»—i mắc/kim, má»™t loài côn trùng lưỡng bá»™i. Cụ thể, chúng thụ phấn cho cây Euonymus có hoa cánh đỏ, nhị ngắn và có mùi thÆ¡m giống sữa chua. Mặc dù loài gặm nhấm nấm muá»—i mắc/kim được biết là có khả năng thụ phấn cho hàng trăm loài thá»±c vật, nhÆ°ng nghiên cứu này cho thấy những đặc Ä‘iểm đặc biệt của hoa Euonymus màu đỏ có thể có được thông qua há»™i chứng thụ phấn, tiến hóa qua quá trình chọn lọc tá»± nhiên để được thụ phấn đặc biệt bởi loài gặm nhấm nấm. Nghiên cứu này nhấn mạnh vai trò quan trọng của Diptera, loài thường được coi là loài gây hại, đối vá»›i sá»± Ä‘a dạng và tiến hóa của thá»±c vật.

Má»™t dãy hoa đẹp. Euonymus được tìm thấy ở Bắc Mỹ và Đông Nam Á, cả trong vườn và trong tá»± nhiên. Chi thá»±c vật có hoa này bao gồm các loại cây bụi nhỏ, cây gá»— và dây leo, mặc dù nhiều loại có Ä‘á»™c tính nhÆ°ng má»™t số Ä‘ã được sá»­ dụng trong y học cổ truyền và gá»— Ä‘ã được dùng làm công cụ. © 2023 K. Mochizuki.

Mùa hè Ä‘ang đến gần và trong khi tiếng vo ve của má»™t vài con ong mật trong vườn có thể được chào Ä‘ón, thì tiếng rên rỉ hàng Ä‘êm của má»™t con muá»—i Ä‘Æ¡n Ä‘á»™c có lẽ lại không được chào Ä‘ón. NhÆ°ng bạn có biết rằng muá»—i là má»™t phần của nhóm côn trùng thụ phấn quan trọng? Nhóm này, được gọi là Diptera, bao gồm các loài côn trùng phổ biến khác nhÆ° ruồi, muá»—i và muá»—i mắc/kim. Mặc dù thường được coi là loài gây hại, nhÆ°ng thá»±c tế nhiều loài thá»±c vật được chúng thụ phấn đặc biệt. Điều này có nghÄ©a là má»™t số đặc Ä‘iểm nhất định của hoa, chẳng hạn nhÆ° màu sắc, mùi, hình dạng và Ä‘á»™ dài nhị hoa, Ä‘ã thích nghi để thu hút những loài côn trùng này. Những sá»± thích nghi này được gọi là há»™i chứng thụ phấn. Nếu không có những loài côn trùng này, chúng ta có thể không có nhiều loại hoa, trái cây, thảo má»™c và rau quả nhÆ° ngày nay.

Kết quả của má»™t nghiên cứu quốc tế má»›i Ä‘ã chỉ ra rằng các loài thá»±c vật có hoa màu đỏ của Euonymus - má»™t chi gồm khoảng 130 loài được tìm thấy trên toàn thế giá»›i - Ä‘ã tiến hóa để được thụ phấn bởi má»™t loài ruồi nhỏ gọi là nấm muá»—i kim/mắc (gnat). “Mặc dù chúng là loài thụ phấn quan trọng nhÆ°ng mối quan hệ chính xác của Diptera vá»›i sá»± thụ phấn phần lá»›n vẫn chÆ°a được biết rõ. Trong nghiên cứu này, chúng tôi Ä‘ã chỉ ra rằng những đặc Ä‘iểm Ä‘á»™c Ä‘áo ở hoa Euonymus rất có thể là do loài gặm nhấm nấm Ä‘iều khiển, từ Ä‘ó chỉ ra rằng loài gặm nhấm nấm làm trung gian cho quá trình tiến hóa của những loài hoa má»›i và Ä‘á»™c Ä‘áo”, phó giáo sÆ° Ko Mochizuki, tác giả chính tại Vườn Bách thảo, Đại học Tokyo cho biết. “Hoa của cây thụ phấn nhờ ruồi nấm rất khác biệt khi so sánh vá»›i các hệ thống thụ phấn khác. Vì vậy, loài nấm mắc muá»—i/kim rất quan trọng vì chúng góp phần Ä‘a dạng hóa hoa”.

Biểu đồ màu. Biểu đồ này Æ°á»›c tính cách nấm muá»—i mắc/kim cảm nhận màu sắc của hoa, dá»±a trên mô hình nhận biết màu sắc của ruồi nhà có sẵn. Hoa trong cùng má»™t góc phần tÆ° được coi là có cùng màu, trong khi những bông hoa ở các góc phần tÆ° khác được coi là có màu khác nhau. © 2023 K. Mochizuki.

Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu Ä‘ã thá»­ nghiệm 5 loài Euonymus có hoa màu đỏ hoặc đỏ sẫm và 6 loài có hoa màu trắng nhạt, trắng xanh và vàng lục. Nhóm Ä‘ã khảo sát những loài côn trùng nào đến thăm hoa của từng loại cây trong môi trường sống tá»± nhiên của chúng ở Nhật Bản, Đài Loan và Hoa Kỳ trong khoảng thời gian 7 năm từ 2015 đến 2022, đồng thời phân tích phấn hoa trên côn trùng bị bắt trong phòng thí nghiệm. Họ quan sát thấy nấm muá»—i mác/kim chủ yếu đến thăm những bông hoa màu đỏ và chỉ má»™t số ít bay đến những bông hoa màu trắng, những loài được ong, ruồi và bọ cánh cứng ghé thăm tích cá»±c hÆ¡n.

Mặc dù loài gặm nhấm thích hoa màu đỏ nhÆ°ng ruồi có khả năng nhìn màu hạn chế và không thể nhìn thấy màu đỏ. Vì vậy, nhóm nghiên cứu Ä‘ã kiểm tra xem những bông hoa có thể xuất hiện nhÆ° thế nào đối vá»›i chúng bằng cách Ä‘o Ä‘á»™ phản xạ ánh sáng của cánh hoa và phân tích dữ liệu bằng mô hình thị giác hiện có đối vá»›i ruồi nhà. Mặc dù chúng ta không thể biết chính xác màu sắc trông nhÆ° thế nào trong mắt chúng nhÆ°ng nhóm nghiên cứu có thể xác nhận rằng những cánh hoa sẫm màu hÆ¡n sẽ trông khác vá»›i những cánh hoa nhạt màu hÆ¡n. Các nhà nghiên cứu cÅ©ng xác định chính xác mùi hÆ°Æ¡ng của hoa bằng phÆ°Æ¡ng pháp sắc ký khí kết hợp vá»›i phép Ä‘o phổ khối. Trong khi những bông hoa màu trắng có mùi cỏ, hạt tiêu hÆ¡n (từ các hóa chất pinene và caryophyllene) thì những bông hoa màu đỏ có mùi giống sữa chua hÆ¡n (từ acetoin). Hai đặc Ä‘iểm này, hoa màu đỏ có mùi sữa chua, dường nhÆ° là há»™i chứng thụ phấn Ä‘ã tiến hóa để thu hút loài nấm muá»—i mác/kim hoặc ngăn chặn các loài côn trùng khác.

 “TrÆ°á»›c nghiên cứu này, tôi không chắc chắn loài cây euonymus có hoa màu đỏ ở bên ngoài Nhật Bản được thụ phấn nhờ loài nấm muá»—i mắc/kim, vì cho đến lúc Ä‘ó tôi chỉ quan sát thấy hành vi này ở Nhật Bản. Khi tôi quan sát thấy loài nấm muá»—i mắc/kim xâm nhập dữ dá»™i vào bụi cây Euonymus laxiflorus ở Đài Loan, tôi Ä‘ã thốt lên rằng 'há»™i chứng thụ phấn tồn tại!' Vai trò chính xác của sá»± nở hoa màu đỏ sẫm và sá»± phát thải acetoin vẫn chÆ°a rõ ràng, vì vậy bÆ°á»›c tiếp theo tôi cần phải làm rõ”, Mochizuki nói: liệu họ có thu hút ruồi muá»—i hay từ chối những du khách khác hay không. “Tôi tin rằng nghiên cứu của chúng tôi góp phần tìm hiểu sá»± tÆ°Æ¡ng tác phức tạp giữa thá»±c vật và côn trùng trong tá»± nhiên. Đặc biệt, nó cho thấy tầm quan trọng của Diptera nhÆ° má»™t Ä‘á»™ng lá»±c thúc đẩy quá trình tiến hóa của hoa, Ä‘iều mà tôi hy vọng có thể thay đổi quan niệm của công chúng để coi Diptera không phải là loài gây hại mà là những vị khách hữu ích”.

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Đại học Tokyo.