Một điều kỳ lạ đang xảy ra với những cây cà chua trên Quần đảo Galápagos. Theo các nhà khoa học, các cây cà chua hoang dã ở các đảo phía tây của quần đảo này đang trải qua một quá trình được gọi là “tiến hóa ngược”, khi chúng quay trở lại với những đặc tính tổ tiên của mình. Điều này được mô tả trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications vào ngày 18 tháng 6.
Cà chua thuộc họ Cà (Solanaceae), cùng nhóm với các loại cây như cà tím, khoai tây và ớt. Các cây thuộc họ này sản xuất ra những hợp chất đắng gọi là alkaloid, giúp bảo vệ chúng khỏi côn trùng, động vật và nấm mốc. Khi các cây này sản xuất alkaloid với nồng độ cao, chúng có thể gây hại cho sức khỏe con người nếu ăn phải.
Nhằm tìm hiểu thêm về quá trình tổng hợp alkaloid, nhóm nghiên cứu đã đến Quần đảo Galápagos, cách bờ biển Ecuador khoảng 965 km, nơi nổi tiếng với những nghiên cứu của tự nhiên học gia Charles Darwin. Họ đã thu thập và nghiên cứu hơn 30 cây cà chua hoang dã từ nhiều nơi khác nhau trên các hòn đảo. Những cây cà chua ở Galápagos được cho là hậu duệ của các giống cây từ Nam Mỹ, có thể đã được mang đến quần đảo này bởi các loài chim.
Phân tích của nhóm nghiên cứu cho thấy, những cây cà chua trên các đảo phía đông hoạt động như mong đợi, sản xuất ra alkaloid tương tự như những gì có trong các giống cà chua hiện đại. Trái lại, các cây cà chua trên các đảo phía tây lại tạo ra alkaloid gần gũi hơn với những gì được sản xuất bởi cà tím hàng triệu năm trước.
/https://tf-cmsv2-smithsonianmag-media.s3.amazonaws.com/filer_public/02/6a/026aeb39-c3e2-4346-8de5-9a86e6bc44ad/img_5384_original-1.png)
Các nhà khoa học nghi ngờ rằng môi trường có thể là lý do khiến các cây cà chua này quay trở lại với các alkaloid tổ tiên. Các đảo phía tây trẻ hơn nhiều so với các đảo phía đông, do đó đất đai kém phát triển hơn và cảnh quan khô cằn hơn. Để sống sót trong các điều kiện khắc nghiệt này, có thể là việc trở về với alkaloid cũ sẽ có lợi cho các cây cà chua.
“Các cây có thể đang phản ứng với một môi trường mà có lẽ giống hơn với những gì tổ tiên của chúng đã đối mặt,” Adam Jozwiak, tác giả chính và là một nhà hóa sinh tại Đại học California, Riverside, đã chia sẻ. Tuy nhiên, đây chỉ là một giả thuyết cho đến nay. Các nhà khoa học cho rằng họ cần tiến hành thêm nhiều nghiên cứu hơn nữa để tìm hiểu lý do vì sao các cây cà chua trên các đảo phía tây đã thích nghi theo cách này.
Nhóm nghiên cứu cũng đã phát hiện ra các cơ chế phân tử cơ bản: Bốn axit amin trong một enzyme duy nhất dường như chịu trách nhiệm cho sự trở lại với các alkaloid tổ tiên. Họ cũng đã sử dụng mô hình tiến hóa để xác nhận hướng đi của sự thích nghi, tức là các cây cà chua trên các đảo phía tây thực sự đã quay trở lại với một trạng thái tổ tiên.
Trong giới sinh học tiến hóa, khái niệm “tiến hóa ngược” có phần gây tranh cãi. Niềm tin phổ biến là tiến hóa diễn ra theo chiều hướng tiến về phía trước, không phải là lùi lại. Việc chứng minh một sinh vật đã quay trở lại với đặc điểm cũ thông qua các con đường gen giống nhau cũng là điều khó khăn. Nhưng với nghiên cứu mới này, các nhà khoa học tuyên bố rằng họ đã làm đúng điều đó.
“Có một số người không tin vào điều này,” Jozwiak nói. “Nhưng các bằng chứng di truyền và hóa học đều chỉ ra một sự trở lại trạng thái tổ tiên. Cơ chế đã có sẵn. Nó đã xảy ra.”
Vậy, nếu “tiến hóa ngược” đã xảy ra với cà chua hoang, liệu điều tương tự có thể xảy ra với con người? Về lý thuyết, có thể, nhưng sẽ mất rất nhiều thời gian, Jozwiak giải thích. “Nếu điều kiện môi trường thay đổi một cách mạnh mẽ qua hàng triệu năm, có khả năng một số đặc điểm từ quá khứ xa xôi của chúng ta có thể tái xuất hiện, nhưng liệu điều đó có xảy ra hay không thì vẫn còn rất nhiều điều không chắc chắn,” Jozwiak nói với tờ Newsweek. “Đó là điều mang tính suy đoán và sẽ mất hàng triệu năm, nếu có xảy ra.”
Nguồn tham khảo: https://www.smithsonianmag.com/smar...s-growing-on-the-galapagos-islands-180986956/
Cà chua thuộc họ Cà (Solanaceae), cùng nhóm với các loại cây như cà tím, khoai tây và ớt. Các cây thuộc họ này sản xuất ra những hợp chất đắng gọi là alkaloid, giúp bảo vệ chúng khỏi côn trùng, động vật và nấm mốc. Khi các cây này sản xuất alkaloid với nồng độ cao, chúng có thể gây hại cho sức khỏe con người nếu ăn phải.
Nhằm tìm hiểu thêm về quá trình tổng hợp alkaloid, nhóm nghiên cứu đã đến Quần đảo Galápagos, cách bờ biển Ecuador khoảng 965 km, nơi nổi tiếng với những nghiên cứu của tự nhiên học gia Charles Darwin. Họ đã thu thập và nghiên cứu hơn 30 cây cà chua hoang dã từ nhiều nơi khác nhau trên các hòn đảo. Những cây cà chua ở Galápagos được cho là hậu duệ của các giống cây từ Nam Mỹ, có thể đã được mang đến quần đảo này bởi các loài chim.
Phân tích của nhóm nghiên cứu cho thấy, những cây cà chua trên các đảo phía đông hoạt động như mong đợi, sản xuất ra alkaloid tương tự như những gì có trong các giống cà chua hiện đại. Trái lại, các cây cà chua trên các đảo phía tây lại tạo ra alkaloid gần gũi hơn với những gì được sản xuất bởi cà tím hàng triệu năm trước.
Các nhà khoa học nghi ngờ rằng môi trường có thể là lý do khiến các cây cà chua này quay trở lại với các alkaloid tổ tiên. Các đảo phía tây trẻ hơn nhiều so với các đảo phía đông, do đó đất đai kém phát triển hơn và cảnh quan khô cằn hơn. Để sống sót trong các điều kiện khắc nghiệt này, có thể là việc trở về với alkaloid cũ sẽ có lợi cho các cây cà chua.
“Các cây có thể đang phản ứng với một môi trường mà có lẽ giống hơn với những gì tổ tiên của chúng đã đối mặt,” Adam Jozwiak, tác giả chính và là một nhà hóa sinh tại Đại học California, Riverside, đã chia sẻ. Tuy nhiên, đây chỉ là một giả thuyết cho đến nay. Các nhà khoa học cho rằng họ cần tiến hành thêm nhiều nghiên cứu hơn nữa để tìm hiểu lý do vì sao các cây cà chua trên các đảo phía tây đã thích nghi theo cách này.
Nhóm nghiên cứu cũng đã phát hiện ra các cơ chế phân tử cơ bản: Bốn axit amin trong một enzyme duy nhất dường như chịu trách nhiệm cho sự trở lại với các alkaloid tổ tiên. Họ cũng đã sử dụng mô hình tiến hóa để xác nhận hướng đi của sự thích nghi, tức là các cây cà chua trên các đảo phía tây thực sự đã quay trở lại với một trạng thái tổ tiên.
Trong giới sinh học tiến hóa, khái niệm “tiến hóa ngược” có phần gây tranh cãi. Niềm tin phổ biến là tiến hóa diễn ra theo chiều hướng tiến về phía trước, không phải là lùi lại. Việc chứng minh một sinh vật đã quay trở lại với đặc điểm cũ thông qua các con đường gen giống nhau cũng là điều khó khăn. Nhưng với nghiên cứu mới này, các nhà khoa học tuyên bố rằng họ đã làm đúng điều đó.
“Có một số người không tin vào điều này,” Jozwiak nói. “Nhưng các bằng chứng di truyền và hóa học đều chỉ ra một sự trở lại trạng thái tổ tiên. Cơ chế đã có sẵn. Nó đã xảy ra.”
Vậy, nếu “tiến hóa ngược” đã xảy ra với cà chua hoang, liệu điều tương tự có thể xảy ra với con người? Về lý thuyết, có thể, nhưng sẽ mất rất nhiều thời gian, Jozwiak giải thích. “Nếu điều kiện môi trường thay đổi một cách mạnh mẽ qua hàng triệu năm, có khả năng một số đặc điểm từ quá khứ xa xôi của chúng ta có thể tái xuất hiện, nhưng liệu điều đó có xảy ra hay không thì vẫn còn rất nhiều điều không chắc chắn,” Jozwiak nói với tờ Newsweek. “Đó là điều mang tính suy đoán và sẽ mất hàng triệu năm, nếu có xảy ra.”
Nguồn tham khảo: https://www.smithsonianmag.com/smar...s-growing-on-the-galapagos-islands-180986956/
