Nghiên cứu mới cho thấy ô nhiễm nitơ đang cung cấp cho một số cây ăn thịt rất nhiều chất dinh dưỡng mà chúng không cần bắt nhiều ruồi.
Drosera rotundifolia. Tín dụng hình ảnh: Michael Gasperl
Một nghiên cứu được công bố trong Nhà tế bào học mới cho thấy cơn mưa phân bón nhân tạo này hiện đang khiến các loài cây ăn thịt mất hứng thú với con mồi côn trùng. Thực vật ở những khu vực ô nhiễm nhẹ có 57% nitơ từ côn trùng; ở những khu vực nhận được nhiều lắng đọng nitơ, con số đó đã giảm xuống thấp tới 22%.
Tiến sĩ Jonathan Millett từ Đại học Loughborough là tác giả chính của báo cáo. Anh ấy đã giải thích:
Nếu có nhiều nitơ có sẵn trong rễ, chúng không cần ăn nhiều.
Thay vào đó, họ phụ thuộc nhiều hơn vào nitơ được hấp thụ qua rễ của chúng.
Làm thế nào mà thực vật quản lý sự thay đổi nhanh chóng trong chế độ ăn uống? Millett nói rằng các thí nghiệm trước đó đã gợi ý rằng họ có thể làm cho lá của chúng bớt dính hơn, bẫy được ít con mồi hơn. Ông nói thêm rằng một sự thay đổi màu sắc cũng có thể đóng góp; cây dương xỉ trong các đầm lầy bị ô nhiễm cao có màu xanh hơn nhiều so với cây trồng trong điều kiện nghèo dinh dưỡng. Loại thứ hai thường có màu đỏ mà người ta tin rằng thu hút côn trùng. Ông thậm chí còn gợi ý rằng việc nhìn vào màu sắc của cây mặt trời có thể cung cấp cho các nhà sinh thái học một cách nhanh chóng để đánh giá mức độ ô nhiễm nitơ mà một khu vực phải chịu.
Nhóm nghiên cứu đã lấy các mẫu thực vật chủ nhật phát triển tại một số đầm lầy ở phía bắc Thụy Điển, trong các điều kiện từ gần như nguyên sơ đến ô nhiễm nặng nitơ. Họ cũng thu thập các loài côn trùng mà thực vật ăn và rêu mọc ở cùng những nơi không cho ăn động vật.
Sau đó, họ đưa các mẫu lên và phân tích sự hiện diện của các đồng vị nitơ khác nhau - các dạng khác nhau của cùng một nguyên tố có trọng lượng nguyên tử khác nhau. Nitơ có nguồn gốc sinh học, giống như ở ruồi, có sự pha trộn các đồng vị khác với nitơ lắng đọng trong mưa.
Drosera rotundifolia. Tín dụng hình ảnh: Noah Elhardt
Vì vậy, bằng cách phân tích sự phân hủy của các đồng vị này trong cây cỏ và so sánh nó với ruồi và ở những cây không ăn thịt đang phát triển gần đó, các nhà nghiên cứu có thể tìm ra tỷ lệ nitơ của mỗi loại cây đến từ con mồi và bao nhiêu từ rễ của nó .
Các nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết rằng thực vật áp dụng lối sống ăn thịt khi chúng có thể nhận đủ nitơ thông qua các phương thức hấp thụ thông thường bằng rễ cây. Bắt và ăn côn trùng cung cấp một nguồn nitơ khác, nhưng nó hầu như không phải là một giải pháp lý tưởng.
Các nhà máy phải dành nhiều năng lượng cho các thiết bị chuyên dụng; một khi một loài đã đi theo con đường này, nó khó có thể cạnh tranh với các đối thủ không ăn thịt ngoài môi trường nghèo nitơ ưa thích của nó. Những kết quả này hỗ trợ cho lý thuyết đó - khi thực vật có thể thoát khỏi nó, chúng thu nhỏ lại các hoạt động ăn thịt của chúng. Millett nói:
Ở những nơi có nhiều nitơ lắng đọng, những cây này bây giờ nhận được nhiều nitơ hơn từ rễ của chúng, nhưng chúng vẫn phải chịu chi phí còn lại là ăn thịt, và những cây khác không có chúng sẽ có thể sống sót tốt hơn. Vì vậy, nó rất có thể chúng ta sẽ thấy sự phong phú ít hơn và có lẽ là sự tuyệt chủng cục bộ từ các loài ăn thịt. Các loài thực vật riêng lẻ trở nên to hơn và mập hơn, nhưng toàn bộ loài không thích nghi tốt với môi trường nitơ cao và sẽ mất dần theo thời gian.
Nghiên cứu này xác nhận rằng nó không chỉ là vấn đề thực vật hấp thụ nhiều nitơ gốc, khiến cho mức độ ổn định của nitơ con mồi trở nên loãng hơn. Mức độ nitơ của con mồi thực sự giảm, cho thấy các nhà máy bằng cách nào đó đang hạn chế các hoạt động bắt côn trùng của chúng, có lẽ là để tiết kiệm năng lượng.
Millett hiện đang mở rộng nghiên cứu của mình để xem xét các bogs ở các khu vực khác, bao gồm cả Anh. Tình hình ở Anh có thể nghiêm trọng hơn nhiều vì ngành công nghiệp nặng hơn. Anh nói:
Ở Anh, gần như tất cả các bogs của chúng tôi sẽ ít nhất tương đương với các trang web Scandinavia mà chúng tôi đã phân loại là trung gian.
Ông lưu ý rằng các đầm lầy Thụy Điển ô nhiễm thấp cho thấy tỷ lệ lắng đọng khoảng 1,8kg nitơ mỗi ha mỗi năm; nhiều trang web của Anh gần 30kg.
Ông làm việc với các đồng nghiệp tại Đại học Thụy Điển Thụy Điển Uppsala và tại Trung tâm nghiên cứu môi trường của Đại học Scotland. NERC đã cung cấp kinh phí cho việc phân tích đồng vị được sử dụng trong nghiên cứu, thông qua Cơ sở khối phổ khối khoa học sự sống.