Cây (Arabidopsis thaliana) được cố định trong một tổ hợp ba chiều, đứng thẳng trong dung dịch dinh dưỡng có nguồn gốc thực vật phù hợp với loài và được hỗ trợ với môi trường và ánh sáng. Ảnh: Daniel von Wangenheim.

Cây dùng rễ để tìm nước. Trong khi đó rễ chính đâm xuống phía dưới, một số lượng lớn rễ bên mịn mọc trong đất ở mọi phía. Khi các nhà nghiên cứu từ Đại học Nottingham, Heidelberg và Goethe của ĐH Frankfurt báo cáo trong tạp chí Nature Plants, các rễ bên đã “biết” rất sớm chỗ chúng có khả năng tìm thấy nước.
 

Trong thí nghiệm của mình, Daniel von Wangenheim, cựu nghiên cứu tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Sinh học Vật lý của Giáo sư Ernst Stelzer và gần đây nhất là học giả sau tiến sỹ tại Malcolm Bennett, đã cố định rễ cây Arabidopsis dọc theo chiều dài của chúng trong dung dịch dinh dưỡng. Tuy nhiên, chúng không hoàn toàn ngập trong nứơc mà phía trên còn lại của chúng tiếp xúc với không khí. Sau đó, ông quan sát về cách thức rễ cây phân nhánh với sự trợ giúp của kính hiển vi 3 chiều có độ phân giải cao.

Thật ngạc nhiên, ông đã phát hiện ra rằng hầu như nhiều rễ bên hình thành ở phía không khí cũng như ở phía tiếp xúc với dung dịch dinh dưỡng. Khi ông ấy tiếp tục theo dõi sự phát triển của rễ với mỗi tế bào phân chia trên kính hiển vi, nó cho thấy bằng chứng là các tế bào mới điều khiển chóp rễ theo hướng có nước ngay từ đầu, có nghĩa là nếu rễ bên đã hình thành trên phía không khí thì nó đã phát triển theo hướng của đĩa thạch.
 

Daniel von Wangenheim nói “Do đó, rõ ràng rằng đầu tiên trong tất cả, cây trồng lan rộng rễ của chúng theo mọi hướng, nhưng rễ biết rõ ràng ở nơi nó có thể tìm thấy nước và chất dinh dưỡng từ sự phân chia tế bào đầu tiên”. Ông tóm tắt. “Bằng cách này, cây có thể phản ứng linh hoạt với môi trường có tài nguyên biến động”.
 

Kết quả này dựa trên nhiều giờ phim được ghi lại bằng cách sử dụng kính hiển vi huỳnh quang Light Sheet (LSFM), một kỹ thuật được phát triển bởi Ernst Stelzer. Trong một video clip sống động, Daniel von Wangenheim cho thấy quá trình phân nhánh của rễ trong chuyển động chậm. Tweet của anh đã thu hút sự chú ý đáng kể từ các đồng nghiệp trong lĩnh vực này.

Nguyễn tiến Hải theo Phys.org