Vì sao cây cối tiến hóa mạnh vào dịp Hạ chí mỗi năm?

Hàng năm, ngày Hạ chí là ngày dài nhất trong năm ở Bắc bán cầu. Nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Đại học British Columbia (UBC) cho thấy ngày Hạ chí đóng vai trò như một mốc thời gian tiến hóa quan trọng, giúp thực vật điều chỉnh quá trình sinh trưởng và sinh sản để thích nghi với biến đổi khí hậu. Ảnh: earth.com.

Khi Trái đất ấm dần lên, tín hiệu tự nhiên này có thể mất đi độ tin cậy. Theo đó, thực vật có thể cần tìm kiếm 'kim chỉ nam khác' để hỗ trợ quá trình sinh trưởng và sinh sản. Ảnh: organicconsumers.

Theo nghiên cứu, các nhà khoa học phát hiện nhiều loài cây, trong đó có cây sồi, bắt đầu điều chỉnh chiến lược phát triển ngay sau ngày hạ chí - thời điểm ban ngày đạt cực đại trong năm tại bán cầu Bắc. Ảnh: plant-world-gardens.co.uk.

Nghiên cứu do Giáo sư Michał Bogdziewicz tại Đại học Adam Mickiewicz (Ba Lan) dẫn đầu phát hiện bất kể cây sồi mọc ở đâu tại châu Âu thì đều bước vào một giai đoạn mẫn cảm với nhiệt độ đúng vào ngày Hạ chí. Ảnh: moorlandcottageplants.

Trong khoảng 30 - 40 ngày sau đó, cây sồi sẽ ghi nhận tín hiệu nhiệt để quyết định số lượng hoa và quả vào năm sau. Nếu thời tiết ấm, cây có thể cho quả dồi dào và ngược nếu lạnh, cây có thể không ra quả - hiện tượng được gọi là ra quả gián đoạn. Ảnh: gardenia.net.

Cùng với đó, các nhà khoa học Thụy Sĩ ghi nhận thực vật tại rừng ôn đới điều chỉnh nhịp lão hóa của lá theo nhiệt độ trước và sau thời điểm Hạ chí. Nhiệt độ cao trước ngày Hạ chí đẩy nhanh quá trình lão hóa, trong khi nhiệt độ cao sau đó lại kéo dài thời gian lá duy trì khả năng quang hợp, giúp cây tận dụng tối đa điều kiện thuận lợi cuối mùa hè. Ảnh: Andrew Grossman.

Trong nghiên cứu mới, Tiến sĩ Victor Van der Meersch và Tiến sĩ Elizabeth Wolkovich tại Đại học British Columbia (Canada) đã phân tích dữ liệu khí hậu kéo dài hơn 1.000 năm tại châu Âu và Bắc Mỹ. Qua đó, họ phát hiện cây thường đạt mức nhiệt độ tối ưu cho các quá trình phát triển sinh học vào đúng thời điểm hạ chí. Đáng chú ý, thời điểm này gần như không thay đổi qua nhiều thế kỷ, bất chấp biến đổi khí hậu. Ảnh: Andrew Grossman.

Tuy nhiên, giới khoa học hiện tranh luận liệu thực vật phản ứng chủ yếu với độ dài ngày hay nhiệt độ tích lũy. Tiến sĩ Van der Meersch cho rằng yếu tố nhiệt có thể đóng vai trò quan trọng hơn bởi vì sự tích lũy nhiệt quanh thời điểm Hạ chí dường như là tín hiệu rõ ràng hơn về điều kiện mùa vụ. Ảnh: Andrew Grossman.

Việc hiểu rõ cơ chế phản ứng này là yếu tố quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng ảnh hưởng rõ rệt. Nếu cây trồng phát triển không đúng thời điểm có thể ra hoa quá sớm, có nguy cơ bị sương giá... Những điều này có thể ảnh hưởng tới an ninh lương thực và đa dạng sinh học. Ảnh: Andrew Grossman.