Sự Thích Nghi Của Tidestromia oblongifolia Với Nhiệt Độ Cực Đoan: Mô Hình Cho Cây Trồng Chịu Hạn

Tại Thung lũng Chết (Death Valley) thuộc California, nơi nhiệt độ mùa hè thường xuyên vượt ngưỡng 50°C, các nhà khoa học đã ghi nhận khả năng sống sót phi thường của loài thực vật *Tidestromia oblongifolia*, thường được gọi là cây bụi mật ong Arizona. Kết quả nghiên cứu, được công bố vào tháng 11 năm 2025, cho thấy loài cây đặc hữu sa mạc này không chỉ chịu đựng được căng thẳng nhiệt mà còn thể hiện sự tăng tốc đáng kể trong quá trình sinh trưởng và quang hợp, ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt mà hầu hết các loài khác đều bị hủy hoại.

Trong các thí nghiệm kiểm soát, các loài họ hàng chịu nhiệt khác hoàn toàn ngừng hoạt động trao đổi chất khi mô phỏng môi trường cực đoan của Thung lũng Chết. Ngược lại, *T. oblongifolia* đã chứng minh khả năng phục hồi mạnh mẽ khi tăng gấp ba lần tổng sinh khối chỉ trong vòng mười ngày. Điều này cho thấy cơ chế sinh học độc đáo của loài cây này cho phép nó không chỉ tồn tại mà còn phát triển mạnh mẽ dưới áp lực nhiệt độ cao.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Bang Michigan (MSU), bao gồm Giáo sư Lee Seung-youn và chuyên gia Karin Prado, đã xác định rằng nhiệt độ tối ưu cho quá trình quang hợp của cây này đạt mức kỷ lục 45°C. Đây là chỉ số cao nhất từng được ghi nhận một cách có tài liệu trong số các loài thực vật đã biết. Sự thích nghi phi thường này bắt nguồn từ những thay đổi quan trọng ở cấp độ tế bào. Phân tích đã tiết lộ sự tái tổ chức của các bào quan: ty thể (mitochondria) di chuyển đến gần lục lạp (chloroplasts). Bản thân lục lạp, cơ quan chịu trách nhiệm cố định carbon dioxide, cũng trải qua những biến đổi hình thái, hình thành một cấu trúc hình chén độc đáo, chưa từng được quan sát thấy ở các loài thực vật bậc cao trước đây. Sự điều chỉnh cấu trúc này được cho là yếu tố then chốt giúp tăng cường hiệu quả thu giữ CO2 dễ bay hơi, điều cần thiết để duy trì quá trình trao đổi chất trong điều kiện thiếu nước và nhiệt độ cao.

Một nghiên cứu di truyền chuyên sâu, được thực hiện bởi các chuyên gia Mỹ và Trung Quốc, đã giải mã bộ gen của *Tidestromia oblongifolia*. Những khám phá này đã chỉ ra các biến thể gen cụ thể cho phép cây phát triển mạnh mẽ tại một trong những khu vực khô hạn và nóng nhất trên Trái Đất. Đáng chú ý, trong vòng 24 giờ sau khi tiếp xúc với nhiệt, hàng nghìn gen đã được kích hoạt, khởi động các cơ chế bảo vệ nhằm ổn định protein và màng tế bào. Các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng cây tăng cường sản xuất enzyme Rubisco activase, một yếu tố thiết yếu giúp duy trì hiệu suất quang hợp ngay cả khi nhiệt độ đạt 45°C.

Các nhà khoa học nhấn mạnh rằng những cơ chế tiến hóa tinh vi này, được mài giũa qua hàng triệu năm thích nghi, cung cấp một “lộ trình” rõ ràng và sẵn có cho việc phát triển công nghệ nông nghiệp hiện đại. Khả năng duy trì hoạt động trao đổi chất ở 45°C của *Tidestromia oblongifolia* là bằng chứng sống động cho thấy giới hạn của sự sống có thể được mở rộng. Do đó, loài cây này không chỉ đơn thuần là một mô hình sinh tồn trong môi trường khắc nghiệt; nó còn là hình mẫu về khả năng phục hồi và bền vững cho ngành nông nghiệp trong thế kỷ XXI, mở ra hy vọng lớn lao trong việc phát triển các giống cây trồng có thể đối phó hiệu quả với biến đổi khí hậu và tình trạng hạn hán ngày càng trầm trọng trên toàn cầu.