Cây Phục Sinh – “Chiến Lược Gia” Vùng Sa Mạc Khô Cằn
Cây phục sinh với khả năng sống sót vượt trội trong môi trường sa mạc.
Selaginella lepidophylla (Hook. & Grev.) Spring ( đồng nghĩa Lycopodium lepidophyllum Hooker and Greville) là một loài thực vật sống ở sa mạc thuộc họ Selaginellaceae. Được biết đến với cái tên “resurrection plant” ( cây phục sinh ), S. lepidophylla nổi tiếng với khả năng sống sót khi gần như bị khô hoàn toàn. Được biết trong môi trường sống bản địa của loài, thân của nó cuộn lại thành một quả bóng chặt khít, và chỉ duỗi ra khi tiếp xúc với ẩm độ. S. lepidophylla đạt chiều cao tối đa là 5 cm, và có nguồn gốc từ sa mạc Chihuahuan ( một hoang mạc, một vùng sinh thái nằm giữa biên giới Hoa Kỳ – Mexico, trong vùng trung tâm và phía bắc cao nguyên Mexico ). Dưới đây là hình ảnh cây phục sinh cho bạn đọc tham khảo.
Các tên phổ biến khác
Các tên phổ biến khác của S. lepidophylla bao gồm flower of stone, false rose of Jericho, rose of Jericho ( hoa hồng của Giê-ri-cô ), resurrection moss, dinosaur plant, siempre viva, stone flower, và doradilla.
Không nên nhầm lẫn Selaginella lepidophylla với chi đơn loài Anastatica ( với điển hình là loài Anastatica hierochuntica ). Cả hai loài này đều là cây hồi sinh và tạo thành những đám cỏ lăn đi theo gió và đều có chung tên gọi “rose of Jericho”, liên hệ mật thiết đến thành phố Giê-ri-cô trong Kinh thánh ( kinh Tân ước, nơi Đức Chúa Jêsus thành Na-xa-rét chữa lành hai người mù [ tham khảo Ma-thi-ơ 20:29-34 ], và câu chuyện về một trưởng ngành thuế vụ địa phương tên là Xa-chê đến gặp Đức Chúa Jêsus để ăn năn về sự hành nghề không trung thực của mình [ tham khảo Lu-ca 19:1-10 ] ), liên tục tái sinh từ đống tro tàn của nó. Tương tự, khả năng hồi sinh của S. lepidophylla trong quá trình bù nước cho phép nó hồi sinh và tiếp tục phát triển sau thời gian dài hạn hán.
Mô tả cây phục sinh
Đặc điểm nổi bật của Selaginella lepidophylla là khả năng thích nghi với điều kiện khô hạn kéo dài trong môi trường sống tự nhiên của chúng – nơi loài áp dụng chiến lược sinh lý học là làm khô bản thân và lăn đi trên sa mạc trong trong điều kiện không có nước dưới hình dạng một “quả bóng”. S. lepidophylla có thể tồn tại đến vài năm và hao hụt tới 95% độ ẩm mà không bị hư hại.
Khi độ ẩm mặt đất và không khí bắt đầu tăng trở lại, thậm chí một thời gian đáng kể sau khi héo, cây sẽ “hồi sức”. Nếu được bù nước, S. lepidophylla sẽ tiếp tục vòng đời, phục hồi hoàn toàn khả năng quang hợp và sinh trưởng.
“Quả bóng” khô sẽ mở ra vài giờ sau khi được đặt tiếp xúc với nước, những chiếc lá vốn khô héo sẽ dần dần lấy lại màu xanh của chúng. Nếu rễ không bị tổn thương quá nhiều, cây vẫn có thể tồn tại trên Pozolan ( Pozzolana ). Được biết bất kể nó bị khô hay hư hại như thế nào, với cấu trúc sinh học đặc biệt của lá, cây vẫn giữ được khả năng hấp thụ nước và tự duỗi ra, thậm chí nhiều năm sau khi chết.
S. lepidophylla sẽ tiến vào trạng thái ngủ trong điều kiện thiếu nước, giúp loài tránh được các tổn thương mô và tế bào trong quá trình làm khô bằng cách tổng hợp trehalose, một loại đường ở dạng kết tinh hoạt động như một chất hòa tan tương hợp ( compatible solute ). Được biết các muối hòa tan sẽ trở nên cô đặc trong các mô thực vật khi nước bay hơi, khi đó trehalose do S. lepidophylla tạo ra sẽ hoạt động thay thế cho sự thiếu vắng của nước, do đó ngăn chặn các muối gây tổn hại và bảo vệ loài khỏi chết trước tình trạng quá mặn. Theo một số tài liệu khác, S. lepidophylla cũng sử dụng betaine có chức năng tương tự như trehalose.
Khi nước được “hoàn trả” vào các mô của cây, các tinh thể đường sẽ tan ra kèm với đó quá trình trao đổi chất của cây được phục hồi, và sẽ tái hoạt động trở lại khi cây “tê liệt”.
Vòng đời cây phục sinh
1. Điều kiện sa mạc
Vốn thích nghi với môi trường sa mạc, Selaginella lepidophylla có thể tồn tại mà không cần nước trong vài năm, tự làm khô chính mình cho đến khi chỉ còn lại 3% khối lượng. Cây có thể sống và sinh sản ở những vùng khô cằn trong thời gian dài. Khi điều kiện sống trở nên quá khó khăn, cơ chế sinh tồn của loài cho phép nó khô dần. Các lá bắt đầu chuyển sang màu nâu và gấp lại, tạo cho cây hình dáng như một quả bóng. Trong trạng thái ngủ đông, tất cả các chức năng trao đổi chất bị giảm xuống mức tối thiểu.
2. Hạn hán kéo dài
Ở những nơi khô hạn kéo dài, rễ có thể tách ra, cho phép cây bị gió cuốn đi. Nếu gặp độ ẩm, Selaginella lepidophylla có thể bù nước và mọc rễ ở vị trí mới.
S. lepidophylla trải qua quá trình hồi sinh không phải lúc nào cũng có thể “sống lại”. Nếu mất nước quá nhanh, hoặc trong trường hợp điều kiện khô hạn và ẩm ướt luân phiên bất thường, cây sẽ không có đủ thời gian chuẩn bị để có thể chống lại sự cân bằng nước âm ( water stress ) mà nó phải chịu. Tương tự như vậy, khả năng làm khô và bù nước có thể giảm đi, trong trường hợp đó, sau hàng chục chu kỳ hút ẩm và mọc lại luân phiên, cây sẽ chết.
Với thể bào tử, S. lepidophylla không tạo ra hoa hoặc hạt mà sinh sản thông qua bào tử. Được biết S. lepidophylla không phải là thực vật thủy sinh cũng không phải là thực vật biểu sinh.