Trong những khe nứt đá tại vùng núi cao phía Tây Nam Trung Quốc – thuộc Tứ Xuyên và Vân Nam – mọc lên một loài hoa không mấy nổi bật, đó là cây hoa đá nến (Saxifraga candelabrum). Ở độ cao 2500–3300 mét, loài cây này hình thành những cụm hoa màu vàng, được bao phủ bởi những sợi lông nhỏ màu đỏ nhạt.
Trong một thời gian dài, người ta cho rằng đặc điểm này chỉ đơn thuần là cơ chế tự bảo vệ khỏi sự khô hạn hoặc khỏi côn trùng gây hại. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature Communications đã tiết lộ mục đích thực sự của nó: loài cây này chủ động thu hút, bắt giữ và tiêu hóa con mồi, thực hiện việc săn bắt trong điều kiện khắc nghiệt của vùng núi cao cằn cỗi.
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế, dưới sự dẫn dắt của Han Sun từ Viện Thực vật học Côn Minh (Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc), đã tiến hành một cuộc điều tra thực sự tỉ mỉ. Trong các thử nghiệm tại thực địa, họ đã quan sát trực tiếp những cây này bắt côn trùng. Sau đó, họ đã nghiên cứu các mẫu tiêu bản thực vật trong suốt 128 năm, từ 1888 đến 2016.
Trong số 45 mẫu được phân tích, có đến 43 mẫu mang dấu vết của việc săn mồi: những con muỗi nhỏ cắn chích bị mắc kẹt trên các sợi lông. Trung bình, mỗi cây trưởng thành có thể giữ 71 côn trùng cùng một lúc. Cây tiết ra mùi hương hoa để thu hút côn trùng, nhưng những loài thụ phấn lớn như ruồi và ong lại tránh xa, dường như chúng nhận thức được mối nguy hiểm.
Dưới kính hiển vi, các nhà khoa học đã phát hiện enzyme phosphatase trên các sợi lông; enzyme này có khả năng phân giải chất hữu cơ và hiện diện ở tất cả các loài thực vật ăn thịt.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu tiến hành một thử nghiệm mang tính quyết định: họ cho cây ăn ruồi giấm được đánh dấu bằng đồng vị nitơ hiếm (15N). Hai tuần sau, nitơ từ ruồi giấm đã được tìm thấy trong các mô của cây, đặc biệt là ở hoa. Các cây đối chứng không có lông và các cây hoa đá không ra hoa đã không thể hiện bất kỳ điều tương tự nào. Đây là bằng chứng không thể chối cãi.
Phát hiện này đã xác nhận một cách xuất sắc giả thuyết của Charles Darwin, được ông đưa ra vào năm 1875 trong cuốn sách “Thực vật Ăn côn trùng”. Ông đã giả định rằng một số loài hoa đá – chẳng hạn như Saxifraga rotundifolia và S. umbrosa – có khả năng ăn thịt, nhưng các thí nghiệm của ông chỉ mang lại những nghi vấn chứ chưa phải bằng chứng cụ thể.
Giờ đây, 150 năm sau, phân tích di truyền đã cho thấy sự tương đồng đáng kinh ngạc: các gen chủ chốt chịu trách nhiệm cho khả năng ăn thịt ở Saxifraga candelabrum trùng khớp với các gen của những loài thực vật ăn thịt đã biết từ các họ hoàn toàn khác. Đây là một trường hợp tiến hóa song song – cùng một cơ chế đã phát triển độc lập ở các dòng thực vật có hoa khác nhau, khi sự thiếu thốn và khan hiếm dinh dưỡng tạo áp lực.
Môi trường sống của loài cây này đã lý giải tại sao nó lại phát triển một phương thức dinh dưỡng độc đáo như vậy. Cây hoa đá nến mọc trên các vách đá nghèo nitơ tại cao nguyên Thanh Tạng và dãy núi Hoành Đoạn, nơi đất đai hầu như không chứa chất dinh dưỡng khoáng.
Do đó, nguồn nitơ bổ sung từ côn trùng ở đây không chỉ là một sự thuận tiện mà còn là vấn đề sống còn, giúp cây phát triển nhanh hơn và tạo ra nhiều hạt hơn. Đáng chú ý, việc săn mồi hoàn toàn không cản trở quá trình sinh sản: các loài côn trùng thụ phấn lớn và có ích hiếm khi bị mắc bẫy, và ngay cả khi bị mắc, chúng cũng không gây ảnh hưởng đáng kể đến cây, vốn được coi là “khổng lồ” nếu xét theo tiêu chuẩn của một vi sinh vật.
Khám phá này đã thay đổi nhận thức về mức độ phổ biến của khả năng ăn thịt ở thực vật có hoa. Trước đây, người ta cho rằng có khoảng 830 loài thực vật ăn thịt thực sự trên Trái đất, tập trung ở 13–14 họ (chủ yếu là họ Bèo đất và họ Gọng vó).
Giờ đây, điều rõ ràng là cơ chế này có thể cổ xưa và phổ biến hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây. Nhiều loài thực vật “bình thường” ở các vùng núi cao và đầm lầy có thể đang sử dụng những chiến lược săn mồi tương tự nhưng ít được chú ý hơn. Các cuộc tìm kiếm mới ở núi non và đầm lầy có thể sẽ khám phá thêm hàng chục hoặc hàng trăm loài khác, những loài mà cho đến nay vẫn che giấu bản chất “khát máu” của mình dưới vẻ ngoài khiêm tốn.
