Cây sồi Feanedock hùng vĩ ở Vườn Quốc gia Derbyshire nước Anh đã tồn tại hơn 200 năm, và là nhân chứng sống cho rất nhiều đổi thay. Dưới tán cây sồi khổng lồ là cả một vương quốc sinh thái. Nhờ bóng râm và nguồn thức ăn từ cây, vô số loài sinh vật cùng tồn tại: từ các loài chim như hồng tước, chích chòe, họa mi, gõ kiến đến những sinh vật nhỏ như nhện, ruồi, bướm, mối. Những động vật lớn hơn như lửng, sóc, hươu, lợn rừng hay chuột gỗ cũng tìm đến đây ăn hạt khi cây ra quả. Trong lớp đất ẩm bên dưới còn có nấm, địa y và rêu phát triển mạnh. Tất cả tạo nên một hệ sinh thái phong phú với hơn 2.300 loài.
Việc một cây sồi sinh trưởng tốt đến đâu sẽ ảnh hưởng đến mọi sinh vật sống trên và xung quanh nó. Trong những năm gần đây, do nắng nóng và hạn hán, cây sồi Feanedock đã mất hai cành lớn.
Những vết sẹo trên thân cây không chỉ phản ánh tác động trực tiếp của khí hậu, mà còn cho thấy cách cây lưu giữ và phản ứng với những thử thách trong đời. Để biết thêm cây sồi Feanedock đã trải qua những gì trong suốt hai thế kỷ, các nhà nghiên cứu niên đại đã khoan vào thân cây để lấy mẫu vòng gỗ, nhằm xem xét những năm sinh trưởng “khỏe mạnh” và “yếu kém” của nó.
Cơ chế ghi nhớ của cây cối
Đối với cây cối, “ký ức” không phải là phép ẩn dụ mà là một thực tế sinh học được ghi thẳng vào các tế bào. Một trong những dạng nổi bật nhất là ký ức biểu sinh (epigenetic memory), tức khả năng ghi lại những trải nghiệm trong đời và để những trải nghiệm đó định hình tương lai của mình mà không cần thay đổi trình tự gene.
Trung tâm của quá trình này là việc methyl hóa chuỗi ADN - tức gắn các nhóm methyl vào những vị trí khác nhau trong chuỗi ADN để bật tắt các đoạn gene theo chủ đích. Methyl hóa không viết lại các mã di truyền, nhưng thay đổi cách mã ấy được đọc. Thông qua việc bật tắt gene, các nhóm methyl làm thay đổi cơ bản cách cây phát triển, thích nghi hoặc tự bảo vệ. Ví dụ, khi trải qua hạn hán kéo dài, các gene điều chỉnh hình thành rễ sâu hoặc điều hòa thoát hơi nước có thể bị methyl hóa, làm tăng khả năng giữ nước và giúp cây tồn tại qua mùa khô. Những ký ức biểu sinh có thể giúp cây phản ứng nhanh hơn với hạn hán, bệnh tật hoặc khí hậu khắc nghiệt, và thậm chí có thể được truyền cho thế hệ tiếp theo.
Ở cây sồi Feanedock, các nhà nghiên cứu phát hiện rằng quá trình methyl hóa DNA đã thay đổi theo thời điểm trong năm, với mức độ methyl hóa thấp nhất vào đầu mùa xuân, sau đó tăng dần lên khi các mùa tiến triển. Điều này cho thấy việc “ghi nhớ” trên cây lâu năm có lẽ diễn ra linh hoạt hơn so với suy nghĩ trước đây.
Cây cối thực sự rất kiên cường. Chúng uốn cong, thích nghi và chịu đựng, lưu giữ ký ức về những cơn bão và các mùa trong chính cơ thể mình. Nhưng ngay cả sức mạnh ăn sâu nhất cũng có giới hạn. Thách thức mà chúng đang phải đối mặt giờ đây đến nhanh hơn, dồn dập hơn và nghiêm trọng hơn bất kỳ thời điểm nào trong lịch sử tiến hóa của chúng.
Các khảo sát gần đây cho thấy một sự suy giảm mạnh ở hầu hết các loài cây trẻ (cây con và cây mầm) do áp lực sống ngày càng tăng: hạn hán kéo dài, nhiệt độ nóng lên, sự thay đổi của quần thể động vật ăn cỏ, và sâu bệnh lan rộng. Một nghiên cứu tại chín địa điểm ở Anh và Scotland cho thấy tỷ lệ chết của cây mầm đã tăng từ 16% trong giai đoạn trước năm 2000 lên đến 31% vào khoảng những năm 2020.
Ở một số loài như cây du và tần bì, các bệnh đã đẩy quần thể đến gần ngưỡng không còn khả năng tái sinh một cách tự nhiên. Để chống lại mối đe dọa này, cây non phải có khả năng thích nghi cao – không chỉ về hình thái mà còn ở cấp độ phân tử, chẳng hạn như các bài học truyền lại từ cây mẹ thông qua gene hoặc ký ức biểu sinh.
Thích nghi với thế giới mới
Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp Birmingham đã thực hiện một trong những thí nghiệm biến đổi khí hậu lớn nhất thế giới, bằng cách theo dõi các mảng rừng được tiếp xúc với nồng độ CO2 cao hơn 150 phần triệu (ppm) so với mức bình thường.
Kết quả cho thấy, đời sau của những cây này phản ứng rất khác khi gặp các yếu tố môi trường mới, và phản ứng đó giúp chúng trở nên bền bỉ hơn. Ví dụ, quả sồi từ những cây từng tiếp xúc với mức CO2 lớn hơn đáng kể so với quả sồi thông thường và cây con mọc từ những quả này phát triển nhanh hơn, đề kháng tốt hơn với bệnh mốc bột. Đây là một dấu hiệu rõ ràng cho thấy điều kiện môi trường mà cây mẹ trải qua có thể hình thành khả năng chịu đựng của thế hệ sau. Nói cách khác, cây mẹ có thể “chuẩn bị trước” cho con cái, giúp chúng kiên cường hơn trước các căng thẳng khí hậu lặp đi lặp lại.
Từ gợi ý này, các nhà nghiên cứu tin rằng họ có thể “chuẩn bị nhân tạo” để tăng sức chịu đựng cho các cây con, ví dụ dùng một số hợp chất tự nhiên can thiệp sớm giúp cây sồi non tăng khả năng kháng bệnh mốc bột, kích hoạt các phản ứng sinh hóa và phiên mã, cho phép chúng triển khai hệ phòng thủ nhanh hơn và mạnh hơn. Việc “chuẩn bị” này giống như một dạng ký ức miễn dịch – trong trường hợp này không phải là di truyền mà được tạo ra – và có thể mở ra những hướng mới để cải thiện sức khỏe và khả năng tái sinh của rừng.
Điều quan trọng là phải hiểu các loài cây truyền kinh nghiệm môi trường cho thế hệ con cái rất khác nhau. Cây phỉ, khi tiếp xúc với cùng mức CO2 cao, lại cho ra quả nhỏ hơn và cây con thường không phát triển tốt sau khi nảy mầm. Vì vậy, thay vì áp dụng một chiến lược chung cho việc chọn giống, các nhà quản lý rừng phải điều chỉnh quyết định dựa trên phản ứng đặc thù của từng loài trước áp lực môi trường trong quá khứ.
Trong những năm gần đây, một làn sóng trồng cây, thường gắn liền với các chương trình bù đắp carbon, đang nhanh chóng định hình lại cảnh quan ở nhiều nơi trên thế giới. Tuy nhiên, việc lựa chọn loài cây bị hạn chế bởi ngân sách dự án và nguồn cung giống, dẫn đến đa dạng loài thấp và cây trồng có thể không phù hợp hoàn toàn với điều kiện sinh thái của địa phương. Những loài cây phát triển nhanh như dẻ, bạch đàn lai, bạch dương, keo v.v thường được sử dụng hơn, trong khi những loài bản địa phát triển chậm nhưng có giá trị sinh thái sâu sắc lại ít được quan tâm.
Theo các nhà khoa học, việc trồng cây mà không hiểu vai trò sinh thái lâu dài – hay khả năng ghi nhớ và thích nghi của cây cối – có thể dẫn đến lặp lại những sai lầm trước đây, làm giảm sức bền lâu dài của rừng. Việc chọn cây phù hợp để đối phó với các mối đe dọa do biến đổi khí hậu là điều cực kỳ quan trọng, bởi một khu rừng toàn cây phát triển nhanh nhưng sống ngắn sẽ ảnh hưởng đến hệ sinh thái rất khác so với một khu rừng có những cây lâu năm, mang “ký ức” sinh học. Trong trường hợp xấu nhất, những khu rừng như vậy sẽ không thể tái sinh và dần biến mất.
Quyền của cây
Ý tưởng rằng tự nhiên có quyền không còn là một khái niệm triết học nữa. Sự công nhận về mặt pháp lý đang gia tăng trên toàn cầu, từ phán quyết của Tòa án Hiến pháp Ecuador về việc bảo vệ rừng Los Cedros, đến việc Quốc hội xứ Wales ban hành Đạo luật Hạnh phúc cho Các Thế hệ Tương lai. Sự chuyển dịch pháp lý này bổ sung cho những hiểu biết khoa học về tầm quan trọng của cây, rằng các khu rừng trưởng thành, với “bộ nhớ sâu” và đa dạng sinh học phong phú, là không thể thay thế.
Cây sồi Feanedock của Anh đã mọc từ đầu thế kỷ 19, chứng kiến cảnh những người thợ mỏ băng cánh đồng để đến làm việc tại hầm than hoặc xưởng gốm công nghiệp trong vùng. Hai thế kỷ sau, một phiên tòa giả lập sáng tạo đã diễn ra dưới gốc cây, với nguyên đơn là chính cây sồi và bị đơn là Chính phủ Anh. Một luật sư chuyên về quyền của thiên nhiên đã trình bày lập luận trước thẩm phán và bồi thẩm đoàn, cho rằng Chính phủ Anh đã vi phạm các nghĩa vụ pháp lý được quy định trong Đạo luật Biến đổi Khí hậu 2008. Trong khi đó, các nhà khoa học từ Đại học Birmingham đóng vai trò nhân chứng chuyên môn, cung cấp bằng chứng về các mối đe dọa đối với cây do nhiệt độ tăng, CO2 trong khí quyển, tổn hại đất và dịch bệnh.
Sau khi nghe toàn bộ bằng chứng, khán giả tham dự – trong vai trò bồi thẩm đoàn – đã bỏ phiếu cho phán quyết của mình. Nhiều người ý thức sâu sắc rằng nguyên đơn đã đứng ở vị trí này lâu hơn bất kỳ ai có mặt – như một nhân chứng thầm lặng cho những tổn hại mà con người gây ra cho môi trường và cảnh quan. Họ yêu cầu Bộ trưởng phụ trách biến đổi khí hậu và suy thoái sinh thái phải chấm dứt việc phớt lờ nghĩa vụ pháp lý trong việc bảo vệ cây sồi này và tất cả những “cây sồi neo” khác, cùng các cộng đồng sinh vật đang phụ thuộc vào chúng để tồn tại và phát triển.
Khoảnh khắc mạnh mẽ ấy dưới tán sồi Feanedock mở ra một thông điệp ý nghĩa, rằng bảo vệ thiên nhiên là cách chúng ta thể hiện lòng trắc ẩn với những sinh linh không thể lên tiếng – và với chính tương lai của chính mình.
______________
Nguồn tham khảo