Dòng Chi Mộc Lan Cổ Xưa: Di Sản Cổ Sinh Thái Học và Khả Năng Thích Ứng Tiến Hóa

Chi Mộc Lan (Magnolia) là một trong những nhóm thực vật có hoa mang tính nguyên thủy nhất, với lịch sử kéo dài hơn 100 triệu năm, bắt nguồn từ Kỷ Phấn Trắng. Sự trường tồn phi thường này hàm ý rằng mộc lan đã xuất hiện từ rất lâu trước khi các loài thụ phấn hiện đại như ong xuất hiện. Chiến lược sinh tồn đáng kinh ngạc của chúng gắn liền với các cơ chế cổ xưa: bọ cánh cứng chính là và vẫn là tác nhân thụ phấn chủ yếu của chúng. Để đảm bảo sự tương tác với các loài côn trùng sơ khai này, mộc lan đã phát triển những cánh hoa dày, có lớp sáp và các lá noãn bền chắc, đủ khả năng chịu đựng hoạt động nhai của chúng.

Mối quan hệ cộng sinh bền vững giữa loài thực vật này và côn trùng cung cấp cho cộng đồng khoa học một cánh cửa trực tiếp để tìm hiểu về các tương tác sinh thái thời tiền sử. Chi thực vật này, được đặt theo tên nhà thực vật học người Pháp Pierre Magnol (1638–1715), Giáo sư Thực vật học và Giám đốc Vườn Bách thảo Hoàng gia Montpellier, hiện nay phân bố từ Đông Á đến Bắc Mỹ. Trong tự nhiên, chi này bao gồm khoảng 240 loài, trong đó gần một nửa là loài nhiệt đới. Hầu hết các nhà nghiên cứu đều đồng thuận rằng trung tâm nguồn gốc của mộc lan nằm ở các khu vực Đông Nam Á, với một trung tâm thứ cấp tại Bắc và Trung Mỹ.

Cấu trúc hoa nguyên thủy của mộc lan phản ánh tuổi đời tiến hóa của nó: vào thời kỳ hoàng kim của mộc lan, ong vẫn chưa xuất hiện. Hoa đã thích nghi để được thụ phấn bởi bọ cánh cứng, điều này được thể hiện qua độ cứng của các lá noãn, giúp ngăn ngừa hư hại. Hơn nữa, mộc lan không có sự phân chia rõ ràng giữa đài hoa và cánh hoa; thay vào đó, chúng có các cấu trúc được gọi là “tepals”, số lượng có thể dao động từ 6 đến 18 hoặc nhiều hơn, sắp xếp theo hình xoắn ốc. Các mẫu vật hóa thạch của loài Magnolia acuminata có niên đại khoảng 20 triệu năm, trong khi các hóa thạch khác thuộc họ Mộc Lan có thể đạt tới 95 triệu năm tuổi.

Chiến lược tiến hóa tập trung vào bọ cánh cứng khác biệt rõ rệt so với các cây thụ phấn nhờ gió phổ biến ngày nay. Mộc lan đầu tư năng lượng vào việc tạo ra những bông hoa lớn, thường có mùi thơm để thu hút những “côn trùng thụ phấn vụng về” này. Bọ cánh cứng, với bộ phận miệng được thiết kế để nhai, có thể ăn phấn hoa và làm hỏng các bộ phận của hoa, do đó, những cánh hoa dày, dai đóng vai trò là lớp bảo vệ chống lại sự đối xử thô bạo đó. Điều thú vị là ở châu Âu, nơi các loài bọ cánh cứng thụ phấn ít phổ biến hơn, Magnolia campbellii chủ yếu có màu hồng, trong khi ở Trung Quốc, nơi bọ cánh cứng hiện diện, hoa màu trắng lại chiếm ưu thế.

Việc bảo tồn dòng dõi cổ xưa này, với khoảng 240 loài hiện có, là minh chứng cho khả năng thích ứng đáng kinh ngạc. Tại Bắc Mỹ, phạm vi phân bố tự nhiên của Magnolia grandiflora là các bang Đông Nam. Ở Nga, mộc lan mọc hoang dã chỉ được đại diện bởi loài Magnolia thuja tại đảo Kunashir, mặc dù các loài đã được thuần hóa có thể được tìm thấy dọc theo bờ Biển Đen của Kavkaz và ở Crimea. Sức sống mãnh liệt này, đã sống sót qua các kỷ băng hà và các sự kiện tuyệt chủng hàng loạt, nhấn mạnh sự kiên cường mà chi thực vật này thể hiện trong thế giới thực vật.