Bí mật của các loài cây sống sót giữa nơi lạnh đến âm 50 độ C

Khi nhắc đến Bắc Cực hay Nam Cực, nhiều người thường hình dung một thế giới trắng xóa chỉ có băng, tuyết và các loài động vật như gấu Bắc Cực hay chim cánh cụt. Thế nhưng, ngay trong những môi trường khắc nghiệt ấy vẫn tồn tại các loài thực vật đã tiến hóa để thích nghi với điều kiện mà phần lớn cây cối trên Trái Đất không thể chịu đựng.

Ở Bắc Cực, thảm thực vật chủ yếu thuộc kiểu lãnh nguyên (tundra). Không có những cánh rừng cao lớn vì lớp đất đóng băng vĩnh cửu (permafrost) khiến rễ cây không thể phát triển sâu. Thay vào đó là rêu, địa y, cỏ, cói và các cây bụi thấp. Những loài này chỉ cao vài centimet đến vài chục centimet, giúp chúng tránh được gió mạnh và giữ lại lớp không khí ấm sát mặt đất.

Ảnh: pravdasevera

Một trong những loài nổi bật là anh túc Bắc Cực. Loài hoa nhỏ màu vàng này có khả năng xoay bông theo hướng Mặt Trời để hấp thụ tối đa nhiệt lượng. Chiếc cốc hoa hoạt động như một "tấm gương parabol", tập trung ánh sáng vào nhị hoa, làm nhiệt độ bên trong bông hoa cao hơn môi trường xung quanh vài độ C. Nhờ vậy, quá trình thụ phấn diễn ra hiệu quả hơn trong mùa hè ngắn ngủi.

Ảnh: guidetoiceland

Một cư dân đặc biệt khác là địa y. Thực chất, địa y không phải một loài thực vật đơn lẻ mà là sự cộng sinh giữa nấm và tảo hoặc vi khuẩn lam. Chúng có thể phát triển trực tiếp trên đá trơ, chịu được khô hạn kéo dài và "thức dậy" gần như ngay lập tức sau khi được cung cấp nước. Một số loài địa y ở vùng cực có tốc độ sinh trưởng chưa đến 1mm mỗi năm, nhưng tuổi thọ có thể lên tới hàng nghìn năm.

Nam Cực còn khắc nghiệt hơn nhiều. Chỉ khoảng 0,4% diện tích lục địa không bị băng bao phủ quanh năm. Tại đây, chỉ có hai loài thực vật có hoa bản địa được ghi nhận là cỏ tóc Nam Cực và cỏ ngọc trai Nam Cực. Phần lớn thảm thực vật còn lại là rêu, địa y và tảo, sống trên các mỏm đá hoặc những vùng đất được chim biển bón giàu dinh dưỡng.

Ảnh: Wikimedia Commons

Điều đáng kinh ngạc là các loài thực vật vùng cực sở hữu nhiều "bí quyết" sinh tồn. Chúng tạo ra các hợp chất chống đông để bảo vệ tế bào khỏi bị tinh thể băng phá hủy, tích lũy sắc tố giúp hấp thụ nhiệt tốt hơn và hoàn thành toàn bộ chu kỳ sinh trưởng, ra hoa, kết hạt chỉ trong vài tuần của mùa hè. Một số loài thậm chí có thể bước vào trạng thái gần như "ngủ đông", chờ nhiều tháng hoặc nhiều năm cho đến khi điều kiện thuận lợi trở lại.

Ngày nay, biến đổi khí hậu đang làm thay đổi nhanh chóng các vùng cực. Một số loài thực vật mở rộng phạm vi phân bố khi nhiệt độ tăng, trong khi những loài thích nghi với giá lạnh cực độ lại đứng trước nguy cơ bị cạnh tranh hoặc mất môi trường sống. Vì thế, nghiên cứu hệ thực vật vùng cực không chỉ giúp chúng ta hiểu hơn về khả năng thích nghi của sự sống mà còn cung cấp những dấu hiệu quan trọng về tương lai của khí hậu Trái Đất.

Giữa thế giới tưởng như chỉ có băng và gió, những mầm xanh nhỏ bé vẫn kiên trì tồn tại. Chúng là minh chứng rằng sự sống luôn tìm được con đường của mình, ngay cả ở những nơi khắc nghiệt nhất hành tinh.

Loài hoa khổng lồ có hình dáng như vương miện từng xuất hiện từ hàng trăm triệu năm trước