Các nhà khoa học Warsaw làm rõ cơ chế thích nghi mạng lưới phức tạp ở thực vật

Những nghiên cứu khoa học trong những năm gần đây đang thay đổi hoàn toàn quan niệm truyền thống về thực vật, đưa chúng ra khỏi danh mục những sinh vật thụ động. Trong cuốn sách mang tên "Light-Eaters" (Những kẻ ăn ánh sáng), nữ nhà báo khoa học người Mỹ Zoe Schlanger đã đưa ra nhiều ví dụ về khả năng xử lý thông tin phức tạp của cây cối, khẳng định rằng khái niệm về sự trì trệ của chúng đã trở nên lỗi thời. Các dữ liệu hiện đại cho thấy thực vật có khả năng đếm, ghi nhớ, giao tiếp, phân tích chi phí và lợi ích, cũng như nhận biết quan hệ huyết thống để hình thành các cộng đồng rừng rộng lớn. Những khám phá này chỉ ra rằng trí thông minh là một quá trình cơ bản và cổ xưa, có trước cả sự xuất hiện của não bộ và các tế bào thần kinh.

Vai trò then chốt trong cuộc cách mạng khoa học này thuộc về những thành tựu của các nhà khoa học Ba Lan. Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Stanislaw Mariusz Karpinski từ Đại học Khoa học Sự sống Warsaw (SGGW) dẫn đầu đã mô tả chi tiết cơ chế Thích nghi Thụ đắc qua Mạng lưới (Networked Acquired Acclimation - NAA). Công trình của họ, được công bố trên các tạp chí chuyên ngành uy tín, chứng minh rằng các loài thực vật như bồ công anh (Taraxacum officinale) sử dụng tín hiệu điện (ES) và các dạng oxy hoạt tính (ROS) truyền qua các lá tiếp xúc để cảnh báo lẫn nhau về mối đe dọa. Những tín hiệu phòng thủ này lan truyền với tốc độ vài milimét mỗi giây, giúp phối hợp các biện pháp phòng ngừa trong toàn bộ cộng đồng thực vật.

Tốc độ truyền các tín hiệu phòng thủ, chẳng hạn như làn sóng ROS, có thể đạt tới 8,4 cm/phút trong các mô mạch, tương đương với tốc độ lan truyền của các tín hiệu nhanh khác như ion canxi (Ca2+). Các nhà nghiên cứu cũng đang tìm hiểu những quy trình phức tạp hơn, như việc hình thành các vòng protein trong tế bào thực vật để truyền tín hiệu viêm đến các tế bào lân cận, từ đó tăng cường khả năng miễn dịch. Giáo sư Karpinski và các đồng nghiệp đã chỉ ra rằng tín hiệu điện có thể đóng vai trò là kênh liên lạc giữa các cây tiếp xúc với nhau, gây ra những thay đổi hệ thống trong quá trình quang hợp và các phân tử bảo vệ ở cây nhận, ngay cả khi đó là một loài thực vật khác.

Làn sóng nghiên cứu mới này, được hỗ trợ bởi các công nghệ giám sát tiên tiến, đang vượt qua sự hoài nghi lịch sử đối với sự nhạy cảm của thực vật. Các nhà khoa học, bao gồm cả những người ủng hộ "thần kinh học thực vật" như Stefano Mancuso, đang tích cực xây dựng các định nghĩa mới về trí thông minh và ý thức để bao quát toàn bộ vương quốc thực vật. Các nghiên cứu cho thấy thực vật có thể "đếm" — như trường hợp của cây bẫy kẹp Venus cần hai lần chạm để kích hoạt các tuyến tiêu hóa — và thể hiện khả năng học hỏi cũng như ra quyết định, điều này thách thức tính độc tôn của hệ thần kinh trung ương.

Như vậy, các quá trình xử lý thông tin cơ bản làm nền tảng cho trí thông minh của động vật thực chất còn cổ xưa hơn cả bộ não và lần đầu tiên được thực hiện trong mạng lưới tế bào của thực vật. Sự hiểu biết sâu sắc về cơ chế NAA không chỉ mở ra cái nhìn mới về sinh học mà còn có ý nghĩa quan trọng trong nông nghiệp và bảo tồn đa dạng sinh học. Những nỗ lực của các nhà khoa học tại Warsaw đang dần xóa bỏ ranh giới giữa thực vật và động vật trong cách chúng ta định nghĩa về sự sống thông minh và khả năng thích nghi của sinh vật trên Trái Đất.