Mới đây, các nhà khoa học phát hiện, thực vật còn có thể biểu đạt sự căng thẳng qua âm thanh.

Biểu đạt khi bị căng thẳng

“Giúp đỡ”, “Đất ở đây”, “Biến đi”, “Tiết kiệm tài nguyên”, “Trái cây của tôi đã sẵn sàng”... là một số trong rất nhiều thông tin mà thực vật truyền đi dù chẳng có tiếng động nào phát ra.

GS thực vật học Simon Gilroy, Đại học Wisconsin-Madison, Mỹ, phân tích: Các tín hiệu giao tiếp ở thực vật không di chuyển qua hệ thống thần kinh như của con người. Thay vào đó, các tín hiệu đi qua một hệ thống gần giống với ống nước. Một cây đơn lẻ thường giao tiếp giữa rễ, thân, lá, hoa và quả.

Lá phát hiện động vật ăn thịt hoặc những thay đổi về ánh sáng, âm thanh còn rễ theo dõi các điều kiện bên dưới bề mặt đất. Các vấn đề liên quan đến chất dinh dưỡng, nước... cũng có thể nằm dưới đó. Khi phát hiện những tín hiệu bất thường, chúng sẽ thông báo cho nhau.

Còn Courtney Jahn, nhà sinh vật học tại Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ (NSF), cho biết: Khi các bộ phận trong một cây giao tiếp, các tín hiệu điện truyền qua chuyển động của các chất hóa học trong các đường ống dẫn đi khắp cơ thể. Ví dụ, nếu rễ phát hiện tình trạng hạn hán, nó sẽ phát tín hiệu yêu cầu lá hạn chế thoát hơi để tiết kiệm nước.

Các nhà nghiên cứu đã quan sát tín hiệu điện này bằng cách đặt các điện cực ở hai vị trí khác nhau trên cây. Nếu cây bị thương, các tín hiệu điện sẽ phát ra từ vết thương đó. Thực vật có thể truyền đi các tín hiệu điện này giữa các cá thể nếu chúng chạm vào nhau.

Một phương pháp giao tiếp khác là thực vật tiết ra một loại hóa chất, bao gồm cả kích thích tố. Giao tiếp với môi trường xung quanh giúp thực vật tồn tại. Những bông hoa bắt đầu nở vào mùa Xuân tỏa ra hương thơm gửi đi thông điệp đến côn trùng rằng hoa đã sẵn sàng để thụ phấn.

Đơn cử, khi xuất hiện một tình trạng khẩn cấp như côn trùng ăn thịt, nhiều loại cây trùng sẽ tiết ra hormone axit jasmonic. Loại hóa chất này cảnh báo cho cây về nguy hiểm để cây tiết ra độc tố cần thiết để tự vệ. Khi khác, hormone auxin, được sản xuất ở ngọn của cây, sẽ di chuyển xuống dưới để báo cho mầm cây nên đâm ra ngoài theo hướng nào.

Các nhà khoa học gần đây cũng tìm ra một phương pháp giao tiếp khác của thực vật. Vào tháng 3, tạp chí khoa học Cell công bố nghiên cứu của các nhà khoa học đến từ Đại học Tel Aviv, Israel, cho thấy nhiều loài thực vật có thể tạo ra âm thanh siêu âm để biểu đạt sự căng thẳng. Đây là bằng chứng mới nhất về cách thực vật “trò chuyện” với thế giới bên ngoài, từ động vật ăn thịt đến côn trùng.

Bên cạnh đó, nghiên cứu này cũng đóng một vai trò quan trọng. Hiểu cách thực vật giao tiếp có thể giúp con người tăng diện tích đất canh tác và thích ứng với biến đổi khí hậu trong tương lai.

Các loài thực vật phát ra âm thanh sóng siêu âm khi chúng bị căng thẳng. Các loài động vật từ bướm đêm, dơi, chuột... có thể nghe thấy âm thanh này. Các nhà khoa học đang cố gắng lắng nghe những âm thanh “đau khổ” này để tìm ra các phương pháp mới chẩn đoán, điều trị và theo dõi thực vật mà không cần chạm vào chúng.

Dù chưa xác định được cơ chế tạo ra âm thanh như thế nào, nhưng nghiên cứu nhận định hiện tượng tạo âm thanh dường như là một hoạt động khá phổ biến của thực vật.

Giao tiếp bằng mùi hương

Khi giao tiếp, thực vật có thể phát ra mùi hương.

Thực tế, những tín hiệu này đã xuất hiện từ rất lâu. Là con người, chúng ta không thể nghe thấy những âm thanh ở tần số rất cao nhưng chúng ta có thể “ngửi” thấy thông điệp của thực vật. Khi cỏ mới cắt, nó giải phóng các hóa chất dạng khí, có mùi thơm, nhưng thực chất lại là tín hiệu giao tiếp. Hương thơm này thu hút các loài côn trùng tìm đến.

Khi khác, thực vật cũng tiết ra mùi hương này khi bị sâu bướm phá hoại và như thể đáp lại lời kêu cứu của chúng, những con bọ khác sẽ tìm đến. Nhưng thay vì được nếm món lá khoái khẩu, chúng phải làm mồi cho những con sâu bướm.

Tín hiệu có mùi này đến từ nhóm hóa chất dễ bay hơi, có thể di chuyển xa dưới dạng khí cả trên và dưới mặt đất. Mỗi loài thực vật có hỗn hợp đặc biệt của các hợp chất dễ bay hơi.

Natalia Dudavera, nhà hóa sinh tại Đại học Purdue, cho biết, các hợp chất dễ bay hơi có nhiều chức năng khác nhau. Chúng có thể thu hút các loài thụ phấn khi hoa đã sẵn sàng, thậm chí hướng chúng đến những bông hoa không được thụ phấn. Các chất bay hơi từ trái cây thu hút động vật ăn và đi rải hạt giống.

Thực vật cũng có thể phát hiện họ hàng và không họ hàng bằng cách sử dụng các chất dễ bay hơi và thay đổi hành vi của chúng cho phù hợp. Nghiên cứu sinh Andrea Clavijo McCormick, Trường Nông nghiệp và Môi trường, Đại học Massey, lấy ví dụ, thực vật sẽ phát hiện ra con cái của chúng và giúp chúng phát triển thay vì cạnh tranh với chúng để giành lấy tài nguyên.

Dưới lòng đất, thực vật cũng giải phóng các chất dễ bay hơi. Ví dụ, chúng tỏa mùi hương thu hút nấm bao quanh gốc. Nhiều loại nấm có thể giúp cây thu thập chất dinh dưỡng để đổi lấy đường mà cây tạo ra trong quá trình quang hợp.

Một cái cây trong rừng sẽ xây dựng mối quan hệ với nhiều loại nấm khác nhau, ngược lại, một loại nấm sẽ có mối quan hệ với nhiều cây khác nhau. Khi cây gặp nấm, hai bên sẽ hoán đổi các đoạn RNA nhỏ cho nhau.

Nếu nấm là đồng minh, sự hoán đổi này giúp cả hai phát triển. Nếu nấm là kẻ thù, các RNA từ nấm sẽ tắt các gen phòng thủ của cây, khiến nấm dễ dàng tấn công hơn.

Dưới mặt đất, thực vật cũng giao tiếp với vi khuẩn. Giống như nấm, chúng được cây “mời gọi” bám vào rễ cây bằng cách tạo thành màng sinh học. Ví dụ, vi khuẩn thúc đẩy tăng trưởng có thể giúp cây tăng khả năng phòng vệ, tăng khả năng chống lại bệnh tật.