Hoa lan: Một ẩn số yêu kiều và mưu mẹo

HOA LAN - NỖI ĐAU ĐẦU CỦA DARWIN

Nhà sinh vật học Charles Darwin sinh năm 1809. Cho tới năm 1862, ông đã khảo sát nguồn gốc các loài, đã đi khắp thế giới, được thấy vô vàn sinh vật "khó tin" như cự đà biển, rùa cạn khổng lồ, hóa thạch của lười đất to vật vã… Nhưng rồi ông bỗng lao vào khám phá một thứ mà nếu đem ra so sánh thì vô cùng nhỏ bé: hoa lan.

Darwin không sao ngừng được, cứ phải nghĩ mãi về bông phong lan có hình ngôi sao màu trắng tinh khiết mà James Bateman, một nhà làm vườn người Anh thích các loài thực vật quý hiếm từ Madagascar, đã gửi tặng ông làm quà.

Hình dáng kỳ lạ của bông hoa ấy - với một túi mật cực dài treo lủng lẳng dưới đài hoa - đã làm dậy lên trong Darwin một sự say mê sâu sắc, không sao lý giải được.

"Gần như không có thứ gì trong đời khiến tôi quan tâm nhiều bằng lan"- Darwin viết.

Ông gọi lan là "người yêu bé nhỏ của tôi". Ông thấy trong hình dạng của lan sự góp mặt của các lực lượng tiến hóa có chọn lọc, thấy được vũ điệu mà những hình dạng ấy đã tham gia cùng "bạn nhảy" của chúng là môi trường sống và các loài thụ phấn.

Lan trở thành kiểu mẫu để Darwin khám phá sâu hơn những lực lượng mà ông từng mô tả một cách tổng quát trong Nguồn gốc các loài.

Chỉ ba năm sau khi xuất bản tác phẩm gây chấn động ấy, ông lại cho ra tiếp cuốn sách lý giải về tập tính lạ lùng và đa dạng của lan. Sách có một cái tên dài, khô khan nhưng ẩn chứa thú vị: Về những mẹo mực khác nhau để lan Anh quốc và nước ngoài được côn trùng thụ phấn, và về tác dụng có lợi của sự lai chéo.

Làm sao để một họ hoa có thể đa dạng đến vậy - từ nhỏ xíu và xếp nếp, gần như vô hình, đến to đùng lòe loẹt với hẳn một cái bầu phía trước, Darwin bối rối không hiểu nổi. Ông gọi điều này (và gọi sự đa dạng của hoa cỏ nói chung) là một "bí ẩn khó nhằn".

Thật vậy, trên thế giới có tới 28.000 loài lan, và cứ chốc chốc lại nảy ra một loài mới, thậm chí ngay trước mũi ta. Ở đâu cũng có lan, trên mọi lục địa hiện đại, trừ Nam Cực. Từ Bắc Cực chúng đi xuống, băng qua đường xích đạo, hướng xuống phía nam, qua tất cả, trừ mũi Sừng Nam Mỹ.

"Tôi nghĩ người ta bị lan ám ảnh chính do bí ẩn đấy: sao lại nhiều chủng loại đến thế?" - Jamie Thompson, một nhà sinh học tại Đại học Bath, Vương quốc Anh, nhận xét.

Tuy nhiên cho tới nay các nhà khoa học vẫn chưa rõ (và thế là vẫn tranh cãi nảy lửa) chính xác có bao nhiêu loài lan, "bí quyết" nào khiến chúng đa dạng đến xuất sắc, lần đầu tiên chúng tiến hóa là khi nào, tại đâu?

Giải đáp được những câu hỏi ấy, chúng ta mới hiểu được tường tận động lực tiến hóa của nhóm thực vật quyến rũ này - một nhóm cực lớn; từ đó có thể giúp chúng chống lại cuộc tiêu vong sắp diễn ra...

NGUYÊN QUÁN BẮC HAY NAM? 100 TRIỆU HAY 5 TRIỆU TUỔI?

Để tìm kiếm câu trả lời, các nhà nghiên cứu đã dành hàng chục năm để "đào bới" quá khứ của lan. Hóa thạch lan vô cùng hiếm hoi, do thực vật cấu tạo quá mềm.

Để lần về thời điểm một giống cỏ cây lần đầu xuất hiện trên trái đất, người ta thường phải dựa vào việc "lập hồ sơ phát sinh chủng loại học" (phylogenetic profiling).

Với lan, họ thu thập ADN từ các loài/giống lan khác nhau, định vị chúng trên cái cây sự sống khổng lồ của động thực vật, so sánh chúng với "bọn" đương thời, dùng thống kê tính toán đưa chúng về lại quá khứ, dựng lại tiểu sử của chúng.

Nhờ kỹ thuật này, năm 2015, từ toàn bộ các nhóm lan lớn, các nhà nghiên cứu đã sắp xếp được 39 loài. Kết hợp với một số hóa thạch, họ thấy lan đã có từ 102 - 120 triệu năm trước, và "nguyên quán" là siêu lục địa nam bán cầu Gondwana, mà điểm cụ thể nhiều khả năng là Úc.

Họ suy luận rằng lan cổ ngày ấy đã vươn tới các vùng nhiệt đới bằng cách đi xuyên Nam Cực (khi ấy còn liền lạc với châu Úc, châu Phi, Ấn Độ…, lại còn ấm và có thảm thực vật sum suê). Đến được Đông Nam Á, lan cổ đại như cá gặp nước, thực hiện hầu hết quá trình tiến hóa phân loài của chúng tại đây.

Ít nhất thì đây đang là giả thuyết hàng đầu về nguồn gốc của lan. Tuy nhiên, theo những phát hiện (còn sơ bộ) mới đây, giả thuyết đó có thể bị lật đổ nay mai.

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã dùng ADN từ hơn 1.900 loài lan, định ra được nguồn gốc của chúng là ở siêu lục địa bắc bán cầu Laurasia (là châu Âu, châu Á và Bắc Mỹ ngày nay).

Họ thấy sự phân loài của lan chủ yếu diễn ra mới khoảng 5 triệu năm thôi. Và chính miền nam Trung Mỹ, như Costa Rica và Panama trù phú tốt tươi, mới thực sự là nơi mà cuộc phân loài của lan diễn ra nhanh nhất.

Giả thuyết này tuy đã đăng một trang "tiền xuất bản" vào tháng 9-2023 nhưng vẫn chưa được giới chuyên môn thẩm định, một số người thậm chí còn cho rằng nó chẳng mang lại ích lợi gì.

Nhưng Oscar Pérez-Escobar, tác giả chính là nhà nghiên cứu tại Vườn Bách thảo Hoàng gia Kew ở Vương quốc Anh, giải thích: "Biết được mọi thứ đến từ đâu có thể giúp ta hiểu tại sao lại có loài X hoặc loài Y, và tại sao (lan) lại có nhiều loài đến vậy".

HOA LAN - KẺ Ở TRỌ BIẾT ĐIỀU

Nhan sắc lộng lẫy, phong cách đa dạng, nguyên quán lù mù, đó là họ Lan. Nhưng phần thú vị nữa của lan chính là tập tính. Katharina Nargar, một nhà nghiên cứu về hoa lan tại Đại học James Cook (Úc), nói: "Có khá nhiều cải tiến mà lan làm được trong khi các thực vật khác không làm được, hoặc làm không giỏi".

Trong số những bí quyết của lan mà theo Nargar là thú vị và có ích nhất, chính là khả năng bám nhờ vào thân và cành nhánh của cây khác nhưng rất "biết điều": chỉ mượn nhờ chỗ bám thôi, không hút nhựa, không hút dinh dưỡng từ cây chủ.

Khả năng ấy có tên khoa học là epiphytism, xuất phát gốc Latin epi nghĩa là "ở trên", còn phyton là "cây". Hơn 70% các loài lan có được khả năng này, khiến chúng khai thác được những lãnh thổ mới mà các thực vật khác không dùng được, từ đó "muốn làm gì thì làm".

Các nghiên cứu cho thấy trong toàn bộ "gia tộc" lan, khả năng epiphytism đã trải qua ít nhất 14 lần tiến hóa, và phong lan, nhờ giỏi môn này, đã có nhiều chủng loại hơn hẳn so với địa lan.

Để "ở đậu mà không ăn nhờ" được thành công, lan dùng lớp bọc xốp mọng của thân và lá hấp thụ hơi ẩm trong không khí, dùng bộ rễ vươn ra để quang hợp. Loài lan căn diệp (Taeniophyllum) thậm chí còn không có lá, chỉ toàn dùng rễ để lấy năng lượng mặt trời.

KẺ GIĂNG BẪY TINH VI

Để đạt tới hiện trạng đa dạng như ngày nay, một lý thuyết khác cho rằng đó là nhờ lan rất giỏi khiến "kẻ khác" thụ phấn giúp mình.

Đầu tiên, theo Narga, một số loài lan hết sức "lăng nhăng" - rất dễ dãi trong đời sống tình dục, sẵn sàng "giao du" cùng một số loài lan khác tạo ra đám con cháu mắn đẻ, khiến chúng nhiều khả năng sinh sản hơn, thường xuyên tạo ra những loài lai mới và độc đáo.

Thứ hai, để đảm bảo việc thụ phấn được suôn sẻ, trong quá trình tiến hóa, một số loài lan đã đạt được "thỏa thuận" với cộng đồng động vật trong vùng: loài lan ấy sẽ tiến hóa ra được một kiểu hoa rắc rối đến mức chỉ một số loại côn trùng chui vào được, và những côn trùng đó chắc chắn chỉ thụ phấn cho các loài lan khác.

Thí dụ, bướm Noctuidae ban đêm đi trộm mật hoa của hai loài lan Goodyera oblongifolia và S. romanzoffiana, nhưng ban ngày (chân vẫn dính mật ăn trộm) lại đi thụ phấn cho lan Platanthera dilatata.

Một ví dụ khác của tính độc quyền xâm nhập là Angraecum sesquipedale, loài lan đã ám ảnh Darwin, có một chiếc túi hẹp và dài tới 30cm chứa mật hoa mà chỉ loài bướm đêm Hawk, với một chiếc vòi dài đặc biệt, mới có thể thò vào.

Côn trùng thụ phấn như những kẻ đa tình mà lại vô tình, đến rồi đi nhanh thoăn thoắt. Để thích ứng với đặc điểm ấy, một số loài lan đã rất khôn ngoan khéo léo, gói phấn hoa của mình trong những gói nhỏ xíu dính như keo, lại rất vừa vặn đúng kiểu đo ni đóng giày theo cơ thể bọn thụ phấn, rồi ném thật chính xác "bách phát bách dính" để không hạt phấn nào bị lãng phí và rơi vãi trong lúc đám thụ phấn quất ngựa truy phong, chỉ bong ra khi bọn này đậu trên một bông hoa khác.

Mẹo mực gói quà này (gọi là pollinia) giúp một cây lan đột biến có thể sinh nhiều "con" hơn, do phấn hoa ít bị hao hụt hơn so cách tán hạt truyền thống.

Chuyên biệt hơn nữa, một số loài lan đã tiến hóa để có dáng vẻ, mùi hương, thậm chí cả hóa chất y hệt bạn tình (hoặc thức ăn vặt) của loài thụ phấn mà nó ưa thích.

Hoa lan Ophrys apifera có hình dáng và mùi thơm giống hệt con ong mật cái. Hoa lan Hammer trông chẳng khác gì một con ong bắp cày cái. Lan Disa pulchra giả làm hoa diên vĩ hồng chuyên cung cấp mật, lừa bọn côn trùng đến hưởng ngọt ngào.

Hoa lan Satyrium pumilum tỏa ra mùi động vật chết để thu hút ruồi giấm. Bọn côn trùng ấy đến đậu đầy trên đài hoa hy vọng có bữa ngon, nhưng hóa ra đã bị lừa đi nhặt phấn.

Những "thủ đoạn" ấy nếu cứ làm mãi, làm mãi sẽ khiến ong, ong bắp cày và bướm thuộc lòng mà né tránh, nên có thể chính lan đã phải thay đổi xoành xoạch cách "gài bẫy" của chúng, dẫn đến sự ra đời của rất nhiều chiến thuật khác nhau và các loài lan khác nhau.

Dewi Pramanik, chuyên nghiên cứu về hình thái học của lan tại Trung tâm Đa dạng sinh học Naturalis, Hà Lan, nói rằng những chiến lược độc đáo trên là "căn cốt" giúp lan được đa dạng.

Cô cho thêm một ví dụ thú vị: loài lan Serapias cordigera đã tiến hóa tới mức tạo ra những bông hoa màu đỏ tía đầy lông mềm, như một chốn dừng chân dễ chịu cho con ong đực ngả lưng giữa những cuộc bay đi bay về kiếm ăn, và thế là vô tình đã thụ phấn cho hoa.

Không từ phương cách nào, lan dùng cả đến những túi hạt giống của chúng, mỗi túi có khi chỉ dài 0,05mm (nhỏ nhất trong giới thực vật) mà chứa tận 4 triệu hạt, tức mỗi hạt chỉ bằng hạt bụi. Chỉ cần một cơn gió là cái túi hạt bung ra dễ dàng, phát tán hạt đi muôn nơi.

Mặc cho hầu hết các hạt giống ấy không bao giờ nảy mầm, nhưng lan vẫn cứ quăng ra đấy, mất gì nào. Biết đâu kỹ thuật tí hon này sẽ làm cây mới nảy mầm ở những nơi thích hợp, và "cháu nó" sẽ thích ứng tốt thôi, và họ lan sẽ càng thêm đa dạng.

CÂU HỎI CHÍNH VẪN CHƯA RA ĐÁP ÁN

Nhưng chừng đó "mẹo mực" cũng không đủ để lan sống sót và đa dạng xuất sắc đến thế. Theo Thompson, còn những yếu tố khác bên ngoài góp phần.

Ông đã tiến hành một phân tích thống kê về phát sinh loài (phylogenetic statistical analysis) trên 1.500 giống địa lan, và kết luận (tạm thời) là đâu đó khoảng 10 triệu năm trước, lan đã có cuộc bùng nổ đa dạng, đặc biệt vào lúc nhiệt độ bắt đầu sụt giảm trên khắp địa cầu.

Thompson cho rằng việc trái đất lạnh đi (ngày ấy) đã khiến tốc độ phân loài của lan nhanh lên gấp 700 lần. Và Thompson thốt lên: lan đúng là ví dụ điển hình nhất của "phân loài do khí hậu"!

Rủi thay, chính khả năng "càng vào tủ lạnh càng nảy nở" ấy của lan lại trở thành một rắc rối cho chính nó, khi trái đất hiện đại cứ ngày càng ấm lên. Thompson lo ngại nhiều giống lan quen sống trong lạnh rồi sẽ tuyệt chủng.

Chưa kể, một số giống lan "đã lỡ" chuyên hóa quá mức cũng lâm nguy, do những thay đổi về khí hậu có thể khiến loài thụ phấn duy nhất của giống lan ấy bị chết hoặc phải rời khỏi môi trường sống quen thuộc.

Người giỏi tính toán càng nhìn nhận khắc nghiệt hơn. Theo Pérez-Escobar, nếu phải trải qua 5-10 triệu năm mới đạt được sự đa dạng của lan, nay các loài lan mất đi với tốc độ vù vù như thế này, thì mọi sự đã là quá muộn, không thể khắc phục. "Nếu ta không bảo tồn những loài lan còn lại thì sẽ phải mất thêm hàng triệu năm nữa để lan quay về đa dạng ban đầu".

Pérez-Escobar cùng các cộng sự trên khắp thế giới đang thu thập mẫu ADN của tất cả các loài lan hiện có. Việc này vừa giúp góp phần bảo tồn các loài lan, vừa giúp lần lại được lịch sử tiến hóa của họ hoa này.

Tuy nhiên, điều mà dường như các chuyên gia đều đồng ý là: để ngăn chặn sự suy giảm các loài, ngoài các chiến lược như cứu lấy môi trường sống của lan, "bồi dưỡng" những loài thụ phấn cho lan, ngăn chặn bọn buôn bán lan bất hợp pháp (hoặc tổng hợp tất cả các cách trên) thì cách tốt nhất là phải tìm cho ra câu trả lời mà Darwin vẫn coi là "một bí mật khó nhằn": "Bí quyết gì khiến lan phân được thành nhiều loài đến thế?

Có đi vào chân tơ kẽ tóc của sự đa dạng này, các nhà bảo tồn mới giải thích được sự linh hoạt trong tiến hóa vừa nhanh vừa hoang dã của lan, để rồi từ đó "giúp" lan thích nghi với một trái đất đang thay đổi từng giây từng phút.

Đừng ngại đi vào chi tiết của từng cánh lan mà tìm hiểu, bởi vì chính Darwin cũng từng cho rằng lan là thứ hoa hết sức hữu ích giúp ông hiểu ra, rằng từng yếu tố nhỏ xíu, "thậm chí những chi tiết vớ vẩn nhất về cấu trúc" ít nhiều đều là sản phẩm của chọn lọc tự nhiên.

Trong một bức thư gửi cho đồng nghiệp đầy những dấu chấm than thán phục trước thiên nhiên, Darwin viết: "Với tôi, vẻ đẹp trong sự thích nghi của các bộ phận (của lan) có lẽ không gì sánh được".■

(*) Dịch từ NautilUs và một số nguồn khác.

Ở đâu cũng có người lạc quan. Giáo sư Thomas Givnish của Đại học Wisconsin-Madison bảo cứ nhìn vào lịch sử tiến hóa của hoa lan, nhìn vào số lượng các loài lan tăng theo năm tháng chưa bao giờ dừng, ta có thể tin rằng rồi chúng sẽ vẫn tiếp tục sinh sôi dồi dào, và ta sẽ vẫn tiếp tục được khám phá những giống lan mới.

Nhưng rõ ràng, biến đổi khí hậu do con người gây ra cùng môi trường sống tự nhiên bị phá hoại… đã đẩy nhiều giống lan vào một tương lai khác. Người ta thấy các loài thực vật nói chúng đang chết đi với tốc độ hơn 500 lần so với trước năm 1900.

Trong danh sách đe dọa ấy, lan thuộc nhóm đầu bảng. Bangladesh có 188 loài lan thì nay đã mất đi 32 loài. Cộng hòa Czech đã mất tới 92% các loài lan đặc hữu.

Ở Florida, số lượng lan ma nổi tiếng và quý hiếm (đối tượng trong mộng của bọn trộm lan) đã giảm mất một nửa.

Tại Ấn Độ, lan nở sớm hơn bình thường khiến việc thụ phấn bị gián đoạn, chệch choạc. Hồi đầu năm 2023, một nghiên cứu cho biết có khoảng 280 loài lan cần phải được bảo tồn ngay lập tức. Nhưng có vẻ đây là một tiếng kêu chỉ nhận về lời đáp ậm ừ.