Cơ chế "diệt mồi" khủng khiếp của sinh vật lớn nhất hành tinh: Xuyên thủng, hút cạn!

Nhìn hình ảnh này, bạn đừng lầm tưởng chúng chỉ đơn giản là loài nấm xốp mềm, mọc âm thầm dưới gốc cây, tán rừng. Chúng là sinh vật sở hữu cơ chế "diệt mồi" khủng khiếp nhất mà các nhà khoa học mới vừa tìm ra.

Với mạng lưới khổng lồ gồm các "xúc tu" màu đen kéo dài hàng nghìn mét dưới mặt đất, loài nấm Armillaria được công nhận là sinh vật lớn nhất hành tinh.

Tại bang Oregon của Mỹ, người ta phát hiện quần thể nấm Armillaria ostoyae 8.500 năm tuổi, che phủ một vùng đất có diện tích lên tới 9,5 km vuông, với khối lượng của các xúc tu thân rễ ước tính nặng khoảng 7.500 đến 35.000 tấn.

Khối lượng và độ phủ đáng kinh ngạc này cho phép loài nấm Armillaria gia nhập vào danh mục các sinh vật lớn nhất hành tinh.

Loài nấm này sống chủ yếu ở châu Mỹ, và loài sống ký sinh. Theo các nhà khoa học, nấm Armillaria là "quái vật" đích thực khi chúng ký sinh vàcó thể rút cạn sự sống của 600 loại cây thân gỗ và làm tàn lụi thảm thực vật, gây thiệt hại hàng triệu đô la cho nông dân.

Nói một cách khác,Armillaria là một loại nấm gây bệnh giống ma cà rồng ăn cây.

Điều đặc biệt là, nấm Armillaria có khả năng chống chịu cực kỳ tốt với nhiều phương pháp kiểm soát sinh học - thuốc diệt nấm điển hình rất độc thậm chí không thể giết chúng mà lại có thể kích thích sự phát triển của chúng. (Thuốc diệt nấm ở dạng bột thường có khoảng 90% lưu huỳnh và rất độc).

Armillaria cũng có thể tồn tại không hoạt động trong lòng đất trong một thời gian dài đáng kể mà không cần bất kỳ thức ăn nào. Tức là chúng có khả năng tương tự khả năng "ngủ đông" như loài gấu Bắc Cực.

Sức mạnh từ bên trong

Theo nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học đăng trên tạp chí Mechanical Behavior of Biomedical Materials, khả năng sinh sôi, phát triển khủng khiếp như vậy của loài nấm ký sinh Armillaria này một phần là do sự mạnh mẽ của chính bản thân chúng. Nói cách khác, chúng tiến hóa, phù hợp với môi trường hoang dã để xâm lấn, gây hại cho các loài thực vật khác để sinh sôi, nảy nở.

Kỹ sư cơ khí Debora Lyn Porter của Đại học Utah (Mỹ) và các đồng nghiệp giải thích trong một nghiên cứu chủ đề là tìm hiểu điều gì làm cho loài nấm Armillaria sống dai như vậy.

Debora Lyn Porter và nhóm của cô đã sử dụng phân tích hóa học, thử nghiệm cơ học và mô hình hóa để kiểm tra chặt chẽ quần thể nấm Armillaria ostoyae - so sánh các mẫu được trồng trong phòng thí nghiệm và thu hoạch tự nhiên của thân rễ giống như xúc tu của chúng.

Họ phát hiện ra rằng chỉ có loài nấm Armillaria mọc hoang dã mới tạo ra thân rễ có lớp lá chắn có thể bảo vệ các tua nhạy cảm hơn bên trong khỏi cả hóa chất và lực cơ học.

Ảnh trái: Thân rễ của nấm Armillaria trồng trong phòng thí nghiệm (mũi tên xanh) so với thân rễ mọc hoang ngoài tự nhiên (mũi tên đỏ). Ảnh: Porter và cộng sự, Tạp chí Hành vi Cơ học của Vật liệu Y sinh, 2021 - Ảnh phải:Sợi nấm của Armillaria.

Kỹ sư cơ khí Steven Naleway nói: "Lớp bên ngoài này khá cứng. Nó giống như một loại nhựa dẻo dai. Đối với thế giới tự nhiên, nó khá mạnh".

Lớp này bị sẫm màu bởi melanin - một sắc tố được biết là mang lại cho nấm nhiều lợi ích khác nhau, chẳng hạn như liên kết các ion canxi giúp trung hòa các chất độc, như axit từ côn trùng.

Lá chắn nấm hoang dã cũng có các lỗ nhỏ hơn nhiều so với các thân rễ được trồng trong phòng thí nghiệm và có cấu trúc nhất quán hơn, không có chỗ cho các điểm yếu len lỏi vào.

Những đặc tính này cung cấp cho các xúc tu của nấm có sức mạnh để tạo đủ áp lực, cùng với sự trợ giúp của các enzym, để xuyên thủng các rễ gỗ cứng và rút cạn chất dinh dưỡng của cây. Và, với đủ thời gian, chúng sẽ phát triển thành một khối nấm khổng lồ sánh ngang với những sinh vật sống lớn nhất trên Trái đất trong lịch sử.

Xóa sổ cả khung rừng

"Về cơ bản, bạn có thể thấy toàn bộ ngọn đồi bị xóa sổ, toàn bộ khu rừng bị xóa sổ vì nấm Armillaria" -László Nagy thuộc Đại học Sopron và Học viện Khoa học Hungary nhận định trên tờ The Atlantic (Mỹ).

Sự trỗi dậy của Armillaria đã phải trả giá bằng cây cối. Nấm ký sinh và thực sự phát triển và lây lan dưới vỏ cây. Lúc đầu, chúng tiêu hóa gỗ sống và khi đã gây đủ thiệt hại, chúng tiếp tục ăn gỗ chết.

Rừng cây lá kim chết trắng do nấm Armillaria ở Siberia tàn phá. Ảnh: Igor Pavlov/The Atlantic

László Nagyt nói: "Về cơ bản, bạn không thể nhìn thấy nhiều loài nấm khổng lồ trong Rừng Malheur ở bang Oregon vì nấm Armillaria chủ yếu nằm dưới lòng đất, nhưng bạn có thể nhìn thấy tất cả những cây mà nó đã giết ở bên trên".

Nghiên cứu của họ đã được công bố trên Tạp chí Hành vi Cơ học của Vật liệu Y sinh.

×