Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications, Lanfear và các đồng nghiệp báo cáo rằng, thực vật thấp có bộ gen thay đổi nhanh hơn.

Dựa trên cơ sở dữ liệu về các kiểu chiều cao của cây trên toàn cầu ở hơn 20.000 loài, các nhà nghiên cứu ước tính chiều cao tối đa trung bình ở gần 140 họ thực vật trên toàn thế giới - từ một nhóm thực vật nhiệt đới gọi là Burmanniaceae, có chiều cao trung bình hai inch (5 cm), cho đến một họ gọi là Tetramelaceae, có thể cao trên 140 feet (45 m).

Đối với mỗi họ, các nhà nghiên cứu cũng ước tính mức độ biến đổi theo thời gian của các chuỗi DNA.

Khi các  nhà nghiên cứu thiết lập tốc độ tiến hóa so với chiều cao của cây, họ rất ngạc nhiên khi thấy rằng các cây thấp thì tiến hóa nhanh hơn gấp 5 lần các cây cao.

Phát hiện này cũng đúng cả ở các bộ gen hạt nhân và bộ gen lục lạp, ngay cả sau khi xem xét các yếu tố được chứng minh trong các nghiên cứu trước đây là có sự tương quan với tốc độ tiến hóa - như sự phong phú của loài, vĩ độ, nhiệt độ và mức độ bức xạ tia cực tím. Các kết quả cũng giống như vậy khi các nhà nghiên cứu chỉ xem xét nhóm cây và cây bụi, là nhóm cây thường có xu hướng cao, hay chỉ xem xét các loại thảo mộc, thường có xu hướng thấp.

Điều gì khiến cho thực vật thấp tiến hóa nhanh hơn? Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng sự khác biệt về chiều cao có thể là do những thay đổi về di truyền chi phối và những thay đổi này tích lũy trong đầu của mầm cây khi nó phát triển. Các tế bào không sao chép DNA một cách hoàn hảo mỗi khi chúng phân chia. Ở động vật, hầu hết những lỗi sai sao chép DNA xảy ra trong các tế bào của cơ thể thì không được di truyền – chúng là những đoạn chết về mặt tiến hóa. Nhưng đây không phải là trường hợp xảy ra ở thực vật, nơi những thay đổi di truyền trong bất kỳ phần nào của cây cũng có khả năng truyền lại cho thế hệ sau nếu những tế bào đó cuối cùng tạo thành hoa hoặc cơ quan sinh sản khác.

"Những thay đổi di truyền mà xảy ra trong quá trình phân chia tế bào ở chồi cây có khả năng được truyền cho các thế hệ tương lai," Lanfear giải thích.

Quan trọng là, sự tăng trưởng chậm lại khi cây gia tăng kích thước, ông cho biết thêm. Điều này có nghĩa là, về lâu dài, tốc độ phân chia tế bào và sao chép bộ gen trong các cây cao cuối cùng chậm lại, và những thay đổi trong DNA - nguyên liệu cho quá trình tiến hóa - tích lũy một cách chậm lại.

"Nghiên cứu của chúng tôi cũng trả lời câu hỏi được đặt ra [trong một bài nghiên cứu] trong tạp chí Nature vào năm 1986 là: "Thực vật tiến hóa có khác nhau không? Câu trả lời là có," các tác giả cho biết.

###

Trung tâm Tổng hợp Tiến hóa Quốc gia (NESCent) là một trung tâm khoa học phi lợi nhuận chuyên nghiên cứu liên ngành về tiến hóa. Được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ, NESCent được đồng điều hành bởi Đại học Duke, Đại học Bắc Carolina ở Chapel Hill, và Đại học Bang North Carolina. http://www.nescent.org.

Xem thêm tại http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-05/nesc-sbs051513.php

Thanh Vân - Dostdongnai, Theo Eurekalert.