Các nhà khoa học tìm ra cách giúp cỏ hồi sinh

Sự sống của cây vô cùng kỳ diệu. Một số loài đáng chú ý khi nó có thể tồn tại được trên sa mạc mà không cần tới nước trong nhiều tháng hoặc thậm chí nhiều năm. Chúng từ từ biến thành những cái cây khô héo cho đến khi được cung cấp một ít nước. Kỳ lạ là chỉ với chút nước, chúng sẽ lại trở nên xanh tươi như cũ chỉ sau vài giờ đến vài ngày.

Nhưng làm thế nào để những thực vật ấy có thể tạo ra được sự kì diệu này? Các nhà khoa học Australia bắt đầu tiến hành những nghiên cứu về một loài cỏ bản địa có tên khoa học là Tripogon loliiformis.

Giống như những loài cây có khả năng hồi sinh khác, T. loliiformis có khả năng chịu đựng khô hạn trong thời gian dài. Tồn tại ở điều kiện không có nước, chúng trở nên héo hon và phai nhạt hết màu sắc, trông chúng giống như đã hoàn toàn chết đi.
 
Nhưng đó chưa phải là cái chết thật sự của nó, ngay cả sau khi mất đi 95% hàm lượng nước, loài cỏ này vẫn còn có khả năng phát triển mạnh trở lại một lần nữa khi được cung cấp nước. Làm thế nào chúng tái sinh được như vậy. Liệu có phải chúng thức dậy sau một giấc ngủ dài hay là phát triển lên từ các tế bào cũ?

Các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Công nghệ Queensland (QUT), đã tìm ra cách thức giúp loài cỏ này hồi sinh trở lại sau khi gần như đã chết. T. loliiformis sống sót nhờ vào việc kiểm soát đường và sự mất đi của các tế bào trong chúng.

Khi gặp điều kiện hạn hán, T. loliiformis bắt đầu tích lũy trehalose - một loại đường không thể chuyển hóa được tìm thấy trong thực vật. Loài cỏ sử dụng chất đường này để kích hoạt autophagy - một quá trình cho phép diễn ra hoạt động tự phân hủy và tái chế các tế bào của thực vật.

Theo nhà khoa học Sagadevan Mundree, T. loliiformis có khả năng kiểm soát các cấp độ của autophagy để ngăn chặn cái chết xảy ra với chúng khi sống trong hoàn cảnh khô hạn. Autophagy giúp thúc đẩy khả năng chịu hạn trong cỏ bằng cách tái chế các chất dinh dưỡng và loại bỏ độc tố nhằm ngăn chặn tế bào chết đi.

Tuy nhiên, T. loliiformis không thể kéo dài vô thời hạn việc kiểm soát này. Nếu hạn hán kéo dài làm autophagy diễn ra quá mức, loài cỏ này có thể sẽ bị chết thực sự.

Các nghiên cứu này được công bố trên tạp chí PLoS Genetics. Nó có thể ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sản xuất cây trồng trong tương lai, nếu chúng ta có thể tìm ra cách nhân rộng khả năng sinh trưởng này ở những loài thực vật khác, bằng việc sử dụng các gen của loài T. loliiformis để phát triển các loại cây trồng có khả năng hồi sinh và chịu được áp lực lớn.

Trong tình trạng biến đổi khí hậu đang đe dọa đến sự sống của một số loại sinh vật hiện nay, và điều này cũng đe dọa đến nguồn cung cấp lương thực, thực phẩm của con người, thì việc tạo ra giống cây khỏe mạnh có khả năng tồn tại trong thời gian dài mà không cần nước là một nhu cầu thiết thực trong tương lai gần.

Phát hiện này là một bước quan trọng giúp các nhà khoa học phát triển các giống cây trồng mạnh mẽ hơn, có thể chịu được sự thay đổi khí hậu trong khi vẫn cho năng suất tối đa.