Khám phá chiến lược sinh tồn của vi khuẩn trên lá cây trong điều kiện khô nóng

Trung bình, có khoảng 10 triệu vi khuẩn sống trên bề mặt của một chiếc lá cây. Chúng giúp tăng cường sức khỏe và hoạt động bình thường của cây. Các nhà khoa học từ lâu đã tự hỏi làm thế nào vi khuẩn có thể tồn tại khi nhiệt độ ban ngày và ánh sáng Mặt trời làm khô bề mặt lá.

Các nhà khoa học đã tiến hành một thử nghiệm tái tạo điều kiện bị mất nước cho đến khô kiệt của lá cây trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng các tấm thủy tinh tiếp xúc với nhiều mức độ ẩm khác nhau. Sau đó, họ đã thử nghiệm với hơn một chục loại vi khuẩn khác nhau trong những điều kiện này.

Maor Greenberg, đồng tác giả của công trình nghiên cứu giải thích rằng, mặc dù những chiếc lá có thể khô hoàn toàn suốt cả ngày, nhưng có bằng chứng cho thấy chúng thường được bao phủ bởi những màng chất lỏng mỏng hoặc những giọt có kích thước micromet không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Hiểu được chiến lược sinh tồn của vi khuẩn này trong điều kiện khô kiệt có thể cho phép các nhà khoa học phát triển các phương pháp hỗ trợ hệ vi sinh vật thực vật khỏe mạnh trong môi trường tự nhiên và nông nghiệp.

Các nhà khoa học quan sát thấy rằng trong khi các bề mặt này có vẻ khô khi nhìn bằng mắt thường, dưới kính hiển vi và các tế bào vi khuẩn được che chắn an toàn trong các giọt nhỏ. Thật thú vị, những giọt lớn hơn hình thành xung quanh tập hợp của nhiều tế bào, trong khi chỉ có những giọt nhỏ hình thành xung quanh các tế bào đơn độc.

Độ ẩm it ỏi này được gây ra bởi một quá trình gọi là sự phân rã, trong đó các chất hút ẩm, như aerosol, phổ biến trên lá cây hấp thụ độ ẩm từ không khí và hòa tan trong độ ẩm để tạo thành các giọt. Các tế bào vi khuẩn có thể tồn tại bên trong những giọt này trong hơn 24 giờ và tỷ lệ sống sót cao hơn nhiều trong những giọt lớn hơn.

Như vậy, các phương pháp tự tổ chức ví dụ như bằng cách tổng hợp, các tế bào này có thể cải thiện cơ hội sống sót của chúng trong môi trường thường xuyên tiếp xúc với tình trạng khô.

Nadav Kashtan, giáo sư nông nghiệp, thực phẩm và môi trường cho rằng những phát hiện này có thể có ý nghĩa quan trọng đối với nông nghiệp vì trên thực tế, con người có thể vô tình can thiệp vào cơ chế sinh tồn này của vi khuẩn, gây nguy hiểm cho sức khỏe của cây trồng và thảm thực vật tự nhiên.

Giáo sư Nadav Kashtan cũng lưu ý rằng độ ẩm bề mặt vi mô tương tự có thể diễn ra trong đất, trong môi trường xây dựng, trên da người và động vật, thậm chí có thể trong các hệ thống ngoài khí quyển, cho thấy các chiến lược sống sót của vi khuẩn không chỉ giới hạn ở bề mặt lá.

Vũ Trung Hương