Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào các loài thực vật hoang dã giao phối với nhau? Một nghiên cứu mới về các loài hoa bản địa của Anh đã làm sáng tỏ quá trình bí ẩn này, tiết lộ những thông tin bất ngờ về thói quen giao phối của các loài thực vật hoang dã.
Nghiên cứu này, là nghiên cứu di truyền đầu tiên trên toàn thế giới về tất cả các loài lai từ bất kỳ hệ thực vật bản địa nào, có ý nghĩa quan trọng đối với việc bảo tồn các loài thực vật bản địa của Anh, một trong những hệ thực vật bị suy thoái nặng nề nhất trên thế giới, trước những mối đe dọa từ các loài nhập khẩu hoặc trong nước khác.
Hiểu biết về quá trình hình thành các loài lai trong thực vật hoang dã
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Edinburgh đã nghiên cứu hơn 1.100 loài thực vật có hoa ở Anh để xem xét các yếu tố đóng góp nhiều nhất cho việc hình thành các loài lai. Nhóm kết hợp dữ liệu về các yếu tố sinh thái, phân tích di truyền và cây gia đình tiến hóa của các loài thực vật, được biết đến là phylogeny, để hiểu sâu hơn về quá trình hình thành các loài lai trong thực vật hoang dã.
Kết quả của họ cho thấy các yếu tố di truyền quan trọng nhiều lần so với các yếu tố sinh thái trong việc dự đoán liệu các loài lai có hình thành hay không. Các loài thực vật có một bể giao phối rộng lớn khi phấn hoa có thể đi được khoảng cách lớn bằng gió hoặc thông qua việc vận chuyển bởi các loài thụ phấn, chẳng hạn như ong, trong khi sự khác biệt về di truyền giữa các loài có thể khó khắc phục.
Trái ngược với động vật, các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy rằng các loài thực vật có số lượng bộ nhiễm sắc thể khác nhau, được biết đến là ploidy, đại diện cho một rào cản rò rỉ nhưng không tuyệt đối để hình thành các loài lai. Điều này trái ngược với động vật, nơi các loài lai thường vô sinh và đại diện cho một điểm chết tiến hóa.
BẠN CÓ BIẾT!
Một điểm chết tiến hóa đề cập đến tình huống mà một dòng họ hoặc đặc điểm nhất định không mang lại bất kỳ lợi thế sinh sản nào cho một sinh vật hoặc không cho phép sinh vật sống sót trong một môi trường nhất định. Nói cách khác, đó là một điểm mà con đường tiến hóa của sinh vật đạt đến một điểm chết và sinh vật không thể tiếp tục tiến hóa theo con đường cụ thể đó.
Trong bối cảnh của thực vật, một ví dụ về điểm chết tiến hóa là khi một loài thực vật lai là vô sinh và nó không thể sinh sản hoặc truyền gen của nó cho các thế hệ tương lai. Điều này xảy ra thường xuyên ở các loài lai động vật, chẳng hạn như la, nhưng ít xảy ra hơn ở các loài thực vật, vì nhiều loài thực vật lai có thể sinh sản và tạo ra con mới có khả năng sinh sản, có thể truyền các đặc điểm của chúng cho con mới của chúng.
Tầm quan trọng của việc giám sát và bảo vệ các loài thực vật bản địa của Anh
Các kết quả của nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng đối với việc bảo tồn các loài thực vật bản địa của Anh. Quá nhiều sự trộn lẫn di truyền có thể đe dọa các loài bản địa của Anh bằng sự tuyệt chủng, và để bảo vệ chúng, việc giám sát có thể ưu tiên các loài hiếm và những người thân thuộc gần gũi của chúng, có thể dễ dàng hình thành các loài lai.
Hơn nữa, các nhà nghiên cứu hiện đang nghiên cứu khả năng của các loài xâm lấn ngoại lai hình thành các loài lai mới với các loài hoa bản địa của Anh và tác động của nó trên khắp đất nước.
Điều này có thể dẫn đến những hiểu biết mới về việc hình thành các loài lai trong các hệ thực vật khác trên toàn thế giới, cũng như xem xét tác động của các yếu tố sinh thái khác như khả năng sinh sản của các loài lai và hệ thống giao phối.
Tầm quan trọng của việc kết hợp ghi chép thực vật cổ điển với dữ liệu di truyền hiện đại
Hệ thực vật của Anh là hệ thực vật được nghiên cứu kỹ lưỡng nhất trên trái đất, với hàng thế kỷ nỗ lực dành cho việc ghi chép và hiểu biết các loài thực vật bản địa của chúng ta. Nghiên cứu này cho thấy giá trị trong việc kết hợp ghi chép thực vật cổ điển với dữ liệu di truyền hiện đại.
Phương pháp sử dụng trong nghiên cứu này, kết hợp dữ liệu về các yếu tố sinh thái, phân tích di truyền và cây gia đình tiến hóa của các loài thực vật, có thể dẫn đến những hiểu biết mới về việc hình thành các loài lai trong các hệ thực vật khác trên toàn thế giới.
Nghiên cứu này được công bố trong tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences và có sự tham gia của các cộng tác viên bao gồm các nhà nghiên cứu từ Vườn Thực Vật Hoàng Gia Edinburgh. Nó được hỗ trợ bởi Hội đồng Nghiên cứu Sinh học và Công nghệ Sinh học và Hội đồng Nghiên cứu Môi trường Tự nhiên.
Nghiên cứu về các loài hoa bản địa của Anh đã cung cấp những thông tin mới về quá trình bí ẩn cho phép các loài thực vật hoang dã giao phối với nhau. Các yếu tố di truyền quan trọng nhiều lần so với các yếu tố sinh thái trong việc dự đoán liệu các loài lai có hình thành hay không, và quá nhiều sự trộn lẫn di truyền có thể đe dọa các loài bản địa của Anh bằng sự tuyệt chủng.
Các kết quả của nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng đối với việc bảo tồn các loài thực vật bản địa của Anh, và phương pháp sử dụng trong nghiên cứu này có thể dẫn đến những hiểu biết mới về việc hình thành các loài lai trong các hệ thực vật khác trên toàn thế giới.
Theo Đại học Edinburgh