Cây có khả năng tự dẫn nước về gốc

Những chiếc lá đặc biệt của cây đại hoàng sa mạc. Các rãnh sâu cho phép nước mưa chảy theo gân lá để xuống gốc. Ảnh: treknature.com.

Những chiếc lá đặc biệt cho phép đại hoàng sa mạc (Rheum palaestinum) sinh trưởng trong điều kiện khô hạn. Ba nhà sinh học của Đại học Haifa (Israel) nhìn thấy chúng khi nghiên cứu hệ thực vật ở sa mạc Negev. Sự tò mò nổi lên khi họ nhìn thấy những chiếc lá có gân tạo thành hình giống hoa thị ở sát mặt đất. Chúng khác hẳn những chiếc lá nhỏ xíu của hầu hết thực vật trên sa mạc.

Giáo sư Simcha Lev-Yadun, một thành viên trong nhóm nghiên cứu, nói: “Hình thái của những chiếc lá ấy cho phép chúng dẫn nước về khu vực trung tâm. Điều đó kích thích trí tưởng tượng của chúng tôi”. 

Sau nhiều ngày theo dõi, ba nhà khoa học nhận thấy mỗi cây đại hoàng trên sa mạc Negev thu được trung bình 4,2 lít nước mỗi năm, trong khi cây lớn nhất hứng được 43,8 lít. Những đường lõm sâu trong lá của đại hoàng khiến nước chạy tập trung xuống gốc. Những chiếc lá cũng được phủ một lớp cutin (trong suốt như sáp) có tác dụng đẩy nước chảy qua lá.

Sa mạc Negev hiếm khi có mưa với lượng mưa trung bình hàng năm là 75 mm. Nhưng ngay cả trong trận mưa nhỏ nhất thì nước vẫn có thể chảy từ lá đại hoàng xuống gốc. Ba nhà khoa học nhận thấy nước ngấm tới độ sâu 10 cm trong đất. Trong khi đó nước mưa chỉ xuống được tới độ sâu 1 cm trên sa mạc.

“Những chiếc lá hình hoa thị cho phép đại hoàng nhận được lượng nước gấp 16 lần so với các cây khác trên sa mạc, nghĩa là tương đương với lượng nước của thực vật sống tại khu vực Địa Trung Hải. Có lẽ đây là loài cây duy nhất ở Trung Đông có khả năng độc đáo này. Chúng tôi cũng biết rằng tất cả sa mạc trên thế giới không có loài cây tương tự”, giáo sư Lev-Yadun phát biểu.

Thông tin từ  springerlink.com

The rare plant Rheum palaestinum (Polygonaceae) is a perennial hemicryptophyte that grows during the rainy winter in desert mountainous areas in Israel and Jordan that receive an average annual rainfall of ca. 75 mm. It produces between one and four large round leaves that are tightly attached to the ground and form large rosettes of up to 1 m2. These leaves differ markedly from the typical small leaves of most desert plants. Moreover, they have a unique 3D morphology resembling a scaled-down mountainous area with well-developed steep drainage systems, raising the question which selective agents were involved in their evolution. We propose that the large leaves collect rainwater that then infiltrates the soil surrounding the root. We measured the seasonal course of leaf growth, examined the area of wet soil surrounding the root after actual and simulated rain, and modeled the water harvesting capacity using the plant leaf area and the weekly precipitation. We show that even in the slightest rains, water flows above the veins to the leaf’s base where it irrigates the vertical root. A typical plant harvests more than 4,100 cm3 of water per year, and enjoys a water regime of about 427 mm/year, equivalent to the water supply in a Mediterranean climate. This is the first example of self-irrigation by large leaves in a desert plant, creating a leaf-made mini oasis.

Một cây đại hoàng sa mạc nở hoa. Ảnh: BBC

Water shortage, caused by unpredictability of rainfall amount and timing, is the most important constraint on plant growth in arid environments worldwide. It has driven the evolution of numerous adaptations that increase water absorption, storage, efficient use, and decrease of losses (Evenari et al. 1982; Fahn and Cutler 1992). Many desert plants have dual root systems; (1) deep vertical roots with narrow xylem vessels to absorb deep soil water and (2) shallow horizontal roots with wide xylem vessels for rapid capturing of superficial and temporary water flows following light rains (Fahn 1964). The rare plant Rheum palaestinum Feinbr. (Polygonaceae) is endemic to Israel and Jordan, growing in mountainous desert areas receiving an average annual rainfall of ca. 75 mm (Feinbrun 1944; Zohary 1966). Its highly atypical large, round leaves differ markedly from the typical small leaves of most desert plants (Smith 1978). This raises the question which selective agents were involved in the evolution of these unique leaves. Our aim was to examine the adaptive role of this unique leaf morphology in the desert environment. We hypothesized that the large leaves efficiently collect rainwater from their total area, which is drained to their base, where it infiltrates the soil surrounding the root.

Nguồn: BBC and springerlink.com