Một số loài thực vật ký sinh trên hành tinh

Các loài thực vật cần quang hợp để sống và năng lượng từ môi trường của chúng. Trong khi đó, một số thực vật không thể thụ động được cung cấp đầy đủ dinh dưỡng mà nó cần có một nguồn dinh dưỡng mới từ sinh vật ký sinh. Khoảng 1% thực vật có hoa (khoảng 4.000 loài) là sống ký sinh. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng khám phá qua 10 ví dụ về thực vật ký sinh thú vị.

Làm thế nào để thực vật ký sinh bám vào thực vật khác?

Thực vật ký sinh sử dụng một cấu trúc gọi là giác mút (haustorium) để xâm nhập vào cây chủ của chúng. Cơ quan chuyên biệt này tạo thành một kết nối giữa hai cây, chúng sử dụng để hút dinh dưỡng. Một số loài ký sinh, chẳng hạn như vết đốt của Rafflesia và Thurber, phát triển bên trong cây và chỉ trồi lên để ra hoa, trong khi những loài khác lại bám bên ngoài cây.

Tất cả các loài thực vật ký sinh đã tiến hóa từ các loài không ký sinh. Một số chỉ ký sinh một phần. Những loài thực vật này được gọi là bán ký sinh (hemiparasites) và có thể quang hợp nhưng cũng hút nước và dinh dưỡng từ vật chủ của chúng. Các loài thực vật ký sinh khác, được gọi là ký sinh hoàn toàn (holoparasites), không thể quang hợp và phụ thuộc vào vật chủ để làm thức ăn.

Ký sinh bắt buộc không thể tồn tại mà không có vật chủ được gọi là bắt buộc, trong khi ký sinh không bắt buộc có thể sống và sinh sản mà không cần vật chủ.

Ví dụ về thực vật ký sinh

1. Cuscata

Cuscuta, thuộc họ rau muống, hay còn được gọi là cây tơ hồng, không có rễ hoặc lá, thay vào đó có thể nhận biết bằng thân màu vàng hoặc cam có dạng sợi, giống như lông.

Cuscuta là một loài ký sinh rất hung dữ và sẽ hút hết chất dinh dưỡng của cây chủ cho đến khi nó giết chết nó.

Cuscuta là loài ký sinh bắt buộc và không thể tồn tại nếu không có vật chủ, nên cây con phải tìm được con trong vòng 5-10 ngày trước khi hết năng lượng. Để làm như vậy, nó có thể cảm nhận được những cây gần đó sẽ là vật chủ tốt nhất và tích cực phát triển theo hướng của chúng.

2. Cây tầm gửi

Cây tầm gửi là một loại cây ký sinh. Tầm gửi, một nhóm thực vật trong nhóm Santalales, được tìm thấy trên khắp thế giới. Chỉ một số loài tầm gửi là sống ký sinh.

Loài tầm gửi ký sinh phổ biến là Viscum album. Hầu hết các hạt của cây tầm gửi đều do chim phát tán, ký sinh trên cây thông lùn, (Arceuthobium Americanum) lây lan sang vật chủ mới bằng cách làm nổ hạt của nó từ ngọn cây này sang ngọn cây khác.

Mỗi quả tầm gửi lùn có một hạt duy nhất vỡ ra khi trưởng thành, bắn hạt với tốc độ lên đến 90 km/h. Hạt được bao phủ bởi một chất dính giúp nó dính vào vật chủ mới.

3. Cây thông Noel ở Úc (Nuytsia floribunda)

Một cây thông Noel ở Úc (Nuytsia floribunda) có thể quang hợp nhưng đôi khi vẫn cần cung cấp nguồn nước từ các cây lân cận. Lượng nước bổ sung này giúp nó phát triển và ra hoa, ngay cả trong mùa khô.

Cây nối với rễ của một số cây để đảm bảo cung cấp nước ổn định. Nó làm như vậy bằng cách cắt đứt các mạch xylem của vật chủ (mô vận chuyển nước và khoáng chất từ ​​rễ đến lá) với một cấu trúc giống như máy cắt trong bầu của nó. Máy cắt này mạnh đến mức có thể cắt xuyên các mạch mộc ngầm trong thực vật.

4. Cây ma (Monotropa uniflora)

Cây thiên ma (Monotropa uniflora) là cây thuộc họ thạch nam. Nó thiếu chất diệp lục, đó là lý do cho màu trắng đặc biệt của nó.

Không thể quang hợp, cây thiên ma có mối quan hệ ký sinh với một số loại nấm, chúng sẽ lấy dinh dưỡng từ những cây có thể quang hợp. Các loại nấm cũng có mối quan hệ tương hỗ với thực vật, lấy đường để đổi lấy nước và chất dinh dưỡng.

Cây ma thường được ký sinh với cây sồi và các loại nấm nhắm vào chúng. Cây ma đánh lừa nấm nghĩ rằng nó sẽ nhận đường thông qua cộng sinh khi cây ma ăn trộm chúng từ nấm thay thế.

Vì cây ma không cần ánh sáng mặt trời để phát triển, nên chúng có thể được tìm thấy trong rừng sâu.

5. Cọ vẽ Ấn Độ (Castilleja)

Cọ vẽ Ấn Độ hay Castilleja chỉ là loài ký sinh một phần. Nó tạo ra một số dinh dưỡng cần thiết để tồn tại, nhưng cũng lây lan rễ của nó cho đến những cây gần đó trước khi xâm nhập vào chúng để ăn cắp chất dinh dưỡng.

Có thể nhận dạng bằng màu sắc rực rỡ, 200 loài trong chi Castilleja có thể được tìm thấy trong nhiều môi trường từ sa mạc đến đồng cỏ. Cọ vẽ Ấn Độ đặc biệt hấp dẫn đối với chim ruồi. Những bông hoa không có chỗ đậu cho các loài chim khác nghỉ ngơi, nhưng chim ruồi có thể mặc yếm để chúng hút mật hoa.

6. Padma khổng lồ (Rafflesia arnoldii) 

Bông hoa khổng lồ (Rafflesia arnoldii) là loài hoa lớn nhất thế giới, có chiều ngang lên tới một mét và nặng tới 11kg. Nó cũng được biết đến với mùi kinh khủng mà nó sử dụng để thu hút ruồi đến thụ phấn cho nó.

Những bông lúa khổng lồ không thể quang hợp và thay vào đó lấy chất dinh dưỡng bằng cách lấy trộm nó từ rễ của những cây dây leo Tetrastigma gần đó .

7. Cành của Thurber (Pilostyles thurberi) 

Sâu bọ của Thurber (Pilostyles thurberi) là một loại ký sinh trùng được tìm thấy ở các sa mạc phía tây nam Bắc Mỹ. Nó nhắm vào thân cây bụi trong họ đậu. Một cây nhỏ chỉ dài 6mm, nó thiếu lá, rễ và chất diệp lục. Sâu bọ của Thurber sống hoàn toàn bên trong thân cây ký chủ và chỉ nổi lên để ra hoa. Mỗi loài thực vật chỉ tạo ra hoa đực hoặc hoa cái, nhưng các nhà khoa học vẫn chưa biết điều gì sẽ thụ phấn cho chúng. Những bông hoa nhỏ li ti một cách lạ thường.

8. Hoa lục lạc vàng 

Những bông hoa dại nhỏ, màu vàng này là loài hemiparasites. Trong khi cây lục lạc vàng (Rhinanthus minor) có thể phát triển độc lập, nó cũng sẽ mọc ra khỏi rễ của các cây khác (đặc biệt là cỏ) và hút chất dinh dưỡng từ chúng. Điều này làm chậm tốc độ mọc của cỏ, tạo cơ hội cho các cây khác phát triển mạnh. Bởi vì điều này, chúng là một yếu tố quan trọng của đa dạng sinh học đồng cỏ.

Chúng phát triển nhanh, ra hoa 12 tuần sau khi nảy mầm và tạo hạt chỉ ba tuần sau đó.

9. Striga

Thường được gọi là cỏ phù thủy, các giống ký sinh của họ Striga (Orobanchaceae), cây ngũ cốc, ngô, kê và lúa ở Châu Phi, Châu Á và Châu Úc. Chúng kết nối với vật chủ thông qua rễ và trong bốn đến sáu tuần đầu tiên của cuộc đời chúng hoàn toàn phụ thuộc vào vật chủ.

10. Cây chổi

Giống như Striga, chổi rồng (Orobanche và Phelipanche) có thể phá hủy năng suất cây trồng và trì hoãn sự phát triển của vật chủ. Được tìm thấy ở Bắc bán cầu, những loài thực vật ký sinh nhỏ này nhắm vào các loại cây họ đậu, cây hạt có dầu như cải dầu, cọ, dừa và hướng dương, cũng như các loại cây họ cà như cà chua, ớt, khoai tây và cây cà gai leo. Nhiều loài chỉ có thể phát triển trên một loài duy nhất, trong khi những loài khác sẽ nhắm đến một họ cây trồng. Một số Orobanche có thể cao tới 0,61 mét.

Thực vật không ký sinh

Có một số loại cây thường được cho là ký sinh nhưng không phải vậy. Ví dụ, dây leo là cây khí sinh chỉ sử dụng các cây khác để phát triển, không lấy chất dinh dưỡng hoặc nước, vì vậy chúng không thể được xếp vào loại ký sinh.

Lượt dịch theo: nhm.ac.uk