Khi thiên thạch va chạm với Trái Đất cách đây khoảng 66 triệu năm, nó đã gây ra một trong những thảm họa lớn nhất trong lịch sử hành tinh, khiến khoảng 75% các loài thực vật và động vật biến mất, bao gồm cả khủng long. Tuy nhiên, một số nhóm thực vật đã sống sót và phát triển trở lại nhờ một đặc điểm di truyền gọi là đa bội (polyploidia). Đa bội là hiện tượng thực vật có nhiều hơn hai bộ nhiễm sắc thể trong mỗi tế bào, ví dụ như ba, bốn hoặc nhiều hơn.
Nghiên cứu của các nhà khoa học tại trung tâm VIB-UGent (Bỉ) được công bố trên tạp chí Cell cho thấy các giai đoạn nhân đôi hoặc nhân lên toàn bộ bộ gen thường xuất hiện trong các thời kỳ khủng hoảng sinh thái lớn và tuyệt chủng hàng loạt. Điều này cho thấy đa bội có thể cung cấp lợi thế tiến hóa quan trọng giúp thực vật thích nghi với điều kiện môi trường thay đổi mạnh mẽ như sự giảm nhiệt độ, thiếu ánh sáng do bụi mù sau va chạm thiên thạch.
Mặc dù đa bội cũng có nhược điểm như tiêu tốn nhiều năng lượng và có thể gây ra lỗi di truyền, nhưng nó mang lại sự linh hoạt di truyền, giúp một số gen phát triển chức năng mới hoặc tăng khả năng chịu đựng các điều kiện căng thẳng như hạn hán, nhiệt độ cao và thiếu dinh dưỡng. Ví dụ, chuối có ba bộ nhiễm sắc thể và không có hạt, còn lúa mì hiện đại có thể có tới sáu bộ nhiễm sắc thể, giúp cây trồng này thích nghi tốt với nhiều điều kiện canh tác khác nhau.
Những hiểu biết về đa bội không chỉ giúp giải thích sự sống sót của thực vật qua các thảm họa cổ đại mà còn có thể hỗ trợ phát triển các giống cây trồng chịu hạn, chịu nhiệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng các cơ chế di truyền này sẽ giúp tăng cường khả năng thích nghi và năng suất của cây trồng trong tương lai.
Bình luận