Shopee Cỏ Dại
Lazada Cỏ Dại
Tiki Cỏ DạiHành trình - Khám phá, Kiến thức
Hoa Đỗ Quyên đã từng được dùng như một vũ khí hóa học
Th9
Ẩn sau màu sắc đẹp mắt và đa dạng, hoa Đỗ Quyên tiềm ẩn những nguy hiểm chết người mà gần như không ai biết đến.
Hai nhà khoa học Philip Stevenson, Alison Scott Brown chuyên về thực vật, công trùng và hóa học đã công bố về các chất hoá học có trong mật và lá Hoa Đỗ quyên và độc tính của chúng.
Vũ khí hoá học mới từ thực vật
Đỗ quyên được cho là loài cây được dùng để điều chế vũ khí hoá học từ rất lâu trước đây. Theo sử sách của người Thổ Nhỹ Kỳ ghi lại, trong chiến tranh quân đội đã dùng một loại mật ong được gọi là “mật ong điên” để gây mê quân địch. Thứ mật ong này là mật được ong lấy từ mật hoa Đỗ Quyên tại các khu vực miền bắc Thổ Nhỹ Kỳ.
Một ví dụ khác là Vua Mithridates VI xứ Pontos. Đây là một trong những người đầu tiên nghĩ đến cách sử dụng các loại độc trong tự nhiên, ông đã đặt những tổ ong mật hoa Đỗ Quyên dọc các lề đường trước khi quân đội La Mã đến. Khi những quân đội La Mã của Pompey thấy những tổ ong này, họ đã không ngờ được sự nguy hiểm của cạm bẫy này mà nhanh chóng uống mật ong rồi trúng độc. Khi chất độc ngấm vào cơ thể, họ hoàn toàn mất khả năng chống cự trước sự tấn công của quân Mithridates VI đã mai phục từ trước đó.
Hoá chất bảo vệ của Hoa Đỗ quyên
Hoa Đỗ Quyên có một chất gọi là Grayanotoxin. Đây là những axit diterpeniod được có trong tất cả các bộ phận của cây, giữ vai trò là một hoá chất bảo vệ cây trước các loại côn trùng. Các nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Jodrell ở vườn Kew của Scott-Brown cùng các đồng nghiệp đã chứng minh độc tố Grayanotoxin là loại vũ khí mà Đỗ Quyên sử dụng để bảo vệ bản thân trước các loại côn trùng gây hại.
Ví dụ như bọ trĩ, đây là loài côn trùng có cánh, nhỏ,, là loài gây hại và sức tàn phá của chúng rất lớn. Đặc biệt là loài rầy lửa (Heliothrips haemorrhoidalis), gây hại rất lớn tới thực vật trong các nhà kính tại vườn Kew. Loài này ăn lá của hoa Đỗ Quyên đỏ trong nhà kính. Và điều kỳ lạ là, ít khi thấy nhiều hơn 10 lá non bị những con rầy này tấn công.
Sau khi phân tích, chúng ta biết được những chiếc lá này tồn tại lượng độc tố Grayanotoxin lớn – đây chính là chất đã gây ngộ độc cho quân đội Pompey. Toàn bộ các nghiên cứu từ các loài thực vật có khả năng kháng bọ trĩ tại vườn Kew chỉ ra rằng chất Grayanotoxin đã ngăn bọ trĩ phá hại những cây này. Thật lý thú khi biết rằng có những chất tồn tại trong các mô thực vật chỉ đóng vai trò bảo vệ những chiếc lá non mỗi năm. Đây bằng chứng khoa học về cơ chế tự bảo vệ của hoa Đỗ Quyên trước các động vật gây hại.
Mật ong độc
Hoa Đỗ Quyên có cơ chế tự bảo vệ riêng nhưng tại sao loài cây này lại đưa độc tố vào cả mật hoa, điều này có ảnh hưởng rất lớn tới các loài côn trung ăn mật, đặc biệt là các loài ong. Điều này sẽ gây hại cho các loài côn trùng và khiến chúng không muốn thụ phấn cho cây?
Một nghiên cứu giữa vườn Kew và G.s Jeri Wright tại Newcastle University, nghiên cứu này chỉ ra caffeine cây cà phê cũng có vai trò như Grayanotoxin, một chất giúp chống lại côn trùng có hại và có cả trong mật hoa của cây cà phê. Tuy nhiên, hàm lượng caffeine có trong mật hoa cà phê rất ít để loài ong nhận biết được nhưng vẫn gây tác động dược lý đáng kể. Chất Caffeine làm tăng khả năng dẫn dụ, khiến ong muốn quay lại và thụ phấn cho hoa (Wright và cộng sự, 2013; Couvillon và cộng sự, 2015).
Qua chương trình hợp tác với G.s Jane Stout tại Trinity university (Hoa Kỳ), các nghiên cứu chỉ ra loài ong nghệ (Bombus terrestris) thường thụ phấn trên cây Đỗ Quyên nên Alison Scott-brown và Philip Stevenson đã tập trung nghiên cứu loài ong này. Trước hết, họ phân tích, phân tách riêng độc tố trong cây Đỗ Quyên. Sau đó tiến hành phân tích cấu trúc hoá học và định lượng chất hoá học có trong mật hoa (cụ thể là tìm hiểu lượng độc tố mà ong sẽ tiêu thụ).
Vậy độc tố trong hoa Đỗ Quyên có tác động gì tới ong?
Sau khi hợp chất được phát hiện và phân lập, ông Erin-Jo Tiedeken đã thử chúng trên các loài ong và ong nghệ không thể phát hiện loại độc tố này với nồng độ trong tự nhiên. Như vậy có thể khẳng định rằng độc tố này không hề xua đuổi loài ong, thậm chí sau 30 ngày ăn mật ở nồng độ Grayanotoxin trong tự nhiên, nhưng chú ong nghệ vẫn bình thường. Tuy nhiên, khi các loài ong khác ăn mật hoa, chúng chết chỉ sau vài giờ. Thật đáng ngạc nhiên khi biết rằng tại đất nước Thổ Nhĩ Kỳ cũng có loài ong mật bán bản địa thụ phấn cho hoa Đỗ Quyên và tạo mật từ đó.
Trong thí nghiệm với loài ong mỏ Andrena scotica có tên khoa học là chocolate mining bee, Grayanotoxin cũng gây hại cho loài này. Mặc dù không gây tỉ lệ chết ở ong, Grayanotoxin đã có tác động lớn tới các hoạt động của ong như thời gian bay, làm tăng thời gian chải lông, loài ong mỏ cũng xuất hiện các dấu hiệu như bị trúng độc.
Vậy tại sao mật hoa lại có độc?
Có luận điểm được đưa ra là độc tố này như một thích ứng cho phép cây loại bỏ những loài vật không thích hợp, dành mật hoa cho những loài ong có thể chịu được độc tố. Vậy là Đỗ Quyên và ong nghệ, hai bên cùng có lợi. Chuyện cộng sinh này không phải hiếm gặp trong tương tác thụ phấn, đây đóng vai trò để tối ưu hóa cơ chế chuyển giao phấn hoa.
Giống như những quân đoàn La Mã, các quần đảo của Anh quốc cũng đã bị xâm lấn bởi loài hoa này. Liệu rằng những chú ong nghệ đáng yêu chính là yếu tố đã giúp loài cây này bao phủ một vùng đất rộng lớn tại đây?
Là loài xâm chiếm mạnh, Đỗ Quyên có thể chiếm chỗ của những loài thực vật bản địa, là nguồn thức ăn cho các loài ong bản địa và những loại mật ong khác. Hoa Đỗ Quyên và ong nghệ đồng hành cùng tồn tại và hai loài này sẽ đẩy lùi các loài khác nếu chúng phát triển mạnh mẽ. Dù chúng ta có yêu những chú ong nghệ đến mức nào, sẽ luôn phải có sự tồn tại của các sinh vật hoang dã khác để duy trì sự đa dạng và cân bằng hệ sinh thái.
Sự thay đổi hoá học của loài du nhập
Paul Egan, Philip Stevenson và Alison Scott-brown cùng với một nhóm nghiên cứu từ Đại học Trinity, đã tiến hành nghiên cứu quần thể hoa Đỗ Quyên trên quy mô lớn tại Ireland sau đó so sánh nồng độ độc tố tại đây với hoa ở Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha.
Kết quả cho thấy lượng độc tính trong mật hoa đã biến đổi ít đi khi du nhập: cứ 5 cây du nhập thì có một cây không có độc tố trong mật, ngoài ra các chất hoá học mà không gây hại với ong thì lại thay đổi rất ít. Cụ thể, chất Grayanotoxin có thể đã bị ảnh hưởng bởi quá trình du nhập thông qua việc chọn lọc thụ phấn nhờ côn trùng đặc biệt là các loài ong. Như vậy, trong quá trình du nhập, việc thụ phấn đã bị hạn chế do có ít loài có thể thích ứng với độc tố của Đỗ Quyên. Cho nên, loài này đã giảm nồng độ hoặc làm chất độc biến mất khỏi mật hoa để đảm bảo quá trình thụ phấn vẫn được diễn ra.
Tổng kết
Đỗ quyên tạo ra các độc tố để bảo vệ các loài động vật ăn cỏ và côn trung gay hại, độc có trong mật hoa là quá trình chọn lọc tự nhiên của hoa Đỗ Quyên (chọn loài có khả năng chịu được độc tố). Nhưng điều này có ý nghĩa gì cho sự phòng vệ của cây? Nếu nồng độ độc tố có trong mật hoa và lá tương quan với nhau, chúng ta có thể giả định rằng, mức độ độc tố tổng thể trong cây xâm lấn có thể làm chúng dễ bị các động vật ăn cỏ ăn hơn.
Vậy chức năng nào cần thiết với Đỗ Quyên hơn: bảo vệ hay sinh sản? Vấn đề này đòi hỏi các công trình nghiên cứu cụ thể trên quy mô lớn hơn mới biết được biến đổi hoá học ảnh hưởng đến quá trình sinh thái của cây như thế nào.
