Phát hiện một loài hoa châu Á phá vỡ quy luật tiến hóa

Chim white-eared sibia thụ phấn cho hoa Aeschynanthus acuminatus màu xanh vàng tại Đài Loan (Trung Quốc) (Ảnh: Jing-Yi Lu)

Khi còn là sinh viên đại học tại Đài Loan (Trung Quốc), nhà sinh học thực vật Jing-Yi Lu chú ý tới một loài dây leo có hoa dạng ống ngắn, màu xanh vàng, thường được gọi là “lipstick vine”. Trong khi đó, ở nhiều khu vực khác của châu Á, các loài cùng họ lại có hoa đỏ dài, chủ yếu được thụ phấn bởi chim hút mật.

Điều đáng chú ý là tại Đài Loan (Trung Quốc), nơi không có chim hút mật sinh sống, loài hoa đỏ không xuất hiện. Thay vào đó, loài hoa màu xanh với ống hoa ngắn phát triển phổ biến. Điều này khiến ông Lu đặt câu hỏi: "Vì sao loài cây này lại có hình thái khác biệt và sinh vật nào đảm nhiệm vai trò thụ phấn?".

Theo mô hình tiến hóa Grant-Stebbins, khi thực vật lan tới một khu vực không có loài thụ phấn quen thuộc, chúng sẽ tiến hóa để thích nghi với các loài bản địa, từ đó hình thành loài mới. Tuy nhiên, khi phân tích ADN của loài cây này, nhóm nghiên cứu phát hiện chúng đã tiến hóa trước khi lan tới Đài Loan (Trung Quốc), đi ngược lại dự đoán của mô hình trên.

“Điều này thực sự gây bất ngờ”, ông Lu, hiện là nhà nghiên cứu tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Field ở Chicago, cho biết. Ông cho rằng kết quả này buộc các nhà khoa học phải tìm kiếm những cách lý giải phức tạp hơn về cơ chế tiến hóa.

Nghiên cứu công bố vào tháng 1 trên tạp chí khoa học New Phytologist cho thấy loài hoa xanh, có tên khoa học Aeschynanthus acuminatus, phân bố rộng khắp Đông Nam Á, từ miền Bắc Ấn Độ, dãy Himalaya, Việt Nam, Thái Lan, miền Nam Trung Quốc đến Đài Loan (Trung Quốc).

Thông qua hơn 4.000 giờ quan sát thực địa và đặt bẫy camera, các nhà khoa học ghi nhận tại Đài Loan (Trung Quốc), nhiều loài chim mỏ ngắn đã thụ phấn cho loài hoa này. Trên lục địa, ngoài chim hút mật, các loài chim mỏ ngắn cũng tham gia thụ phấn cho hoa xanh, nhờ cấu trúc hoa ngắn và rộng hơn.

Phân tích phả hệ cho thấy loài hoa xanh có nguồn gốc từ lục địa châu Á, nơi chim hút mật vẫn tồn tại. Điều này đặt ra giả thuyết rằng quần thể chim hút mật có thể từng suy giảm trong vài triệu năm trước, buộc loài cây phải thích nghi để thu hút nhiều loài thụ phấn khác nhau. Tuy nhiên, hiện chưa có bằng chứng trực tiếp xác nhận giả thuyết này.

Theo các nhà khoa học không tham gia nghiên cứu, phát hiện trên cho thấy quá trình tiến hóa do thụ phấn phức tạp hơn nhiều so với mô hình thông thường. Sự biến động của môi trường và mật độ các loài thụ phấn theo thời gian có thể tạo lợi thế cho những loài thực vật có khả năng thích nghi linh hoạt.

Nhóm nghiên cứu cho biết sẽ tiếp tục khảo sát các loài họ hàng gần để làm rõ hơn vai trò của sinh vật thụ phấn trong quá trình hình thành loài mới, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của nghiên cứu thực địa trong việc hiểu rõ sự đa dạng sinh học.