Những phát hiện thú vị về thế giới loài nấm

Thật khó tin khi Ngân hàng hạt giống Thiên niên kỷ đã trở thành nơi trú ngụ của các loại vi nấm và các nghiên cứu sâu về nấm mở ra những điều thú vị.

Nhà khoa học tại Ngân hàng hạt giống Thiên niên kỷ kiểm tra hạt giống trong kho. Ảnh: RBG Kew

Khám phá mặt tích cực

Đây là thời điểm của sự thật. Chúng tôi đã dành ra vô số giờ để tiệt trùng tỉ mỉ từng hạt giống một (cụ thể là 1.710 hạt giống) rồi sau đó đưa chúng về vị trí cũ trong Ngân hàng hạt giống Thiên niên kỷ nằm dưới lòng đất ở miền nông thôn Sussex, vương quốc Anh.

Các nhà khoa học tiết lộ: “Trong quá trình khử trùng nấm, chúng tôi đã phân loại chúng riêng rẽ, với màu sắc, kết cấu và hình dạng khác nhau đồng thời trích xuất đủ DNA để đưa vào các tủ đông lạnh để ngăn ngừa mối đe dọa nấm mốc sẽ trỗi dậy. Kết quả phân loại cho thấy, có hàng trăm loại nấm ẩn bên trong hạt giống tại kho lưu trữ của Ngân hàng hạt giống Thiên niên kỷ. Đáng chú ý, một số loại nấm mới phát hiện được cho là loài mới hoàn toàn được các chuyên gia nhận định sẽ rất quan trọng cho tương lai sức khỏe thực vật”.

“Tôi thực sự không thể đánh giá được đủ mức độ của phát hiện mới này bởi theo số liệu mới nhất, hiện có tới 6,2 triệu loài nấm khác nhau. Điều đó có nghĩa là hành tinh của chúng ta đang là nơi sinh sống của các loài nấm nhiều gấp 15 lần thực vật. Trong khi đó, các ước tính khác trước đó còn dao động từ  2,2 triệu đến 165 triệu  loài - nhưng bất kể bạn quan tâm đến loại nào, thì thế giới về nấm đều lớn hơn rất nhiều so với 150.000 loài mà các nhà khoa học vừa phát hiện và mô tả”, nhà khoa học Rowena Hill nói.

Đến nay nấm được biết tới giống như một vương quốc của nhiều chủng loại khác nhau, cùng với hệ động vật và thực vật thuộc lĩnh vực chính của sự sống đa bào trên hành tinh Trái đất được gọi là "sinh vật có nhân chính thức". Nó bao gồm các tế bào phức tạp, trong đó vật liệu di truyền được sắp đặt trong nhân có màng bao bọc, tuy nhiên có lẽ điều đáng ngạc nhiên là chúng hầu hết mới được biết đến với những điều tiêu cực như khả năng gây bệnh.

Tóm lại, thế giới về nấm vẫn còn ẩn chứa nhiều điều bí ẩn mà khoa học chưa khám phá ra so với hai vương quốc động vật và thực vật, được ví như “chị em” của chúng.

Chúng hoàn toàn đúng theo nghĩa đen, bởi có vô số loại nấm đang nằm dưới lòng đất và bên trong các sinh vật khác. Những loại nấm cực nhỏ này, hay còn gọi là "vi nấm" không thể nhìn thấy bằng mắt thường, mặc dù chúng vẫn nằm dưới tầm quan sát của hệ thống radar. Nhưng điều đó không có nghĩa là chúng không quan trọng, mà hoàn toàn ngược lại.

Trên thực tế có những loại nấm là mầm bệnh, chúng có thể gây bệnh cho cây trồng  và vật nuôi. Đây chính là những loại nấm được chú ý nhiều nhất, cả về nhận thức của cộng đồng và nghiên cứu khoa học và không phải không có lý do chính đáng.

Nhưng có rất nhiều loại nấm không chỉ là mầm bệnh mà là những sinh vật sống giúp phân hủy chất hữu cơ và trả lại chất dinh dưỡng cho đất trong chu kỳ của sự sống. Chúng ta đang sống trên một hành tinh có nguồn tài nguyên hữu hạn, vì vậy nhờ những loài nấm nhỏ bé này làm công việc tái chế chúng mà thế giới tự nhiên của chúng ta có thể tồn tại.

Nấm- nguồn tài nguyên chưa khám phá hết

Vô số loại nấm đóng những vai trò quan trọng trong xã hội hiện đại: chúng có thể là nguồn cung cấp dược liệu như thuốc kháng sinh và các chất ức chế miễn dịch, enzym công nghiệp cho chất tẩy rửa và sản xuất và vật liệu sinh học mới để thay thế nhựa.

Ngay cả một số loại men làm nền tảng cho thức ăn và đồ uống hàng ngày của con người, thậm chí chúng có thể được sử dụng trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu về di truyền học hoặc biến đổi để tạo ra các hợp chất quan trọng. Và đây chỉ là những loại nấm mà chúng ta đã biết, vì vậy hãy nghĩ tới những đặc tính hữu ích đang chờ được khám phá có trong những loại nấm mà chúng ta chưa tìm thấy.

Cuộc cách mạng về giải trình gen cho phép chúng ta phát hiện thêm nhiều điều mới mẻ và hữu ích của vô số loài nấm khác nhau. Khi chúng ta tìm thấy các vi khuẩn hay endophytes nấm bên trong cây khỏe mạnh, một số có thể là chất phân hủy tiềm ẩn hoặc mầm bệnh. Nhưng đồng thời, có những endophytes nấm khác mà chúng ta biết thực sự có thể giúp cây ký chủ của chúng, chẳng hạn như bằng cách cải thiện sự nảy mầm và  phát triển của cây con.

Và có lẽ nổi tiếng nhất chính là nấm rễ cộng sinh liên quan mật thiết với rễ cây, chúng có thể giúp cây lấy nước và chất dinh dưỡng để đổi lại carbohydrate. Những loại nấm này có thể tạo thành  mạng lưới rộng lớn dưới lòng đất để trao đổi chất dinh dưỡng giữa các loài thực vật. Nhưng chưa hết, loài nấm rễ cộng sinh này còn giúp tăng lượng carbon lưu trữ trong đất và do đó đóng một vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu.

Chính những loài nấm này, với tất cả sự bí ẩn và tiềm năng của chúng, đã thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu đến Ngân hàng hạt giống Thiên niên kỷ, đơn vị trực thuộc Vườn Bách thảo Hoàng gia ở London, Kew.

Ngân hàng hạt giống Thiên niên kỷ, nằm trong khuôn viên của cung Wakehurst ở vùng nông thôn Vương quốc Anh, hiện là ngân hàng hạt giống lớn nhất thế giới  với hơn 2,4 tỷ hạt giống được thu thập từ gần 40.000 giống loài trên toàn thế giới.

Ngân hàng hạt giống này là nơi lưu trữ hạt giống dài hạn, có chức năng như một lưu giữ các loại hạt giống chống lại các cuộc khủng hoảng tiềm ẩn. Đặc biệt là vấn đề biến đổi khí hậu và tình trạng lạm dụng tài nguyên thiên nhiên không bền vững của chúng ta, khi cứ mỗi hai trong năm loài thực vật được cho là sẽ bị đe dọa tuyệt chủng trong tương lai không xa. Nhiệm vụ của Ngân hàng hạt giống Thiên niên kỷ là tìm kiếm và bảo tồn hạt giống của các loài thực vật hoang dã trước khi chúng bị mất đi vĩnh viễn.

Ngân hàng hạt giống không chỉ là việc dự phòng cho các kịch bản giả định trong tương lai, mà việc thu thập các loại hạt giống từ các cộng đồng bản địa khác nhau, sẽ rất quan trọng để phục hồi hệ sinh thái sau thảm họa cháy rừng và tái trồng rừng thành công.

Một quan điểm phổ biến trước đây về nấm là hoàn toàn tiêu cực khi các tiêu chuẩn của Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (FAO) cũng luôn coi nấm là một “kẻ phá bĩnh” hay nguồn gây ô nhiễm độc hại, cần phải loại bỏ và thậm chí còn khuyến nghị sử dụng các loại thuốc diệt nấm để trừ khử chúng.

Nhưng khoa học hiện đại ngày càng nhận ra rằng các vi sinh vật trong và xung quanh chúng ta ảnh hưởng đến thế giới nhiều hơn những gì đã hiểu biết trước đây và điều này sẽ cần phải thay đổi để chúng ta bảo vệ thành công tất cả các giống loài có nguy cơ tuyệt chủng. Chính việc khám phá ra những điều thú vị, đa dạng hơn về mặt di truyền có thể cung cấp thêm các tính trạng hữu ích để lai tạo cây trồng của nhân loại, chẳng hạn như giúp chúng chống chịu tốt hơn với biến đổi khí hậu, hoặc sâu bệnh.

Chúng tôi sử dụng hai cách tiếp cận là nghiền nát hạt giống và giải trình tự DNA của bất kỳ loại nấm nào, nhưng chúng tôi cũng cố gắng phát triển nấm từ bên trong hạt, hay được gọi là "nuôi cấy". Bằng cách đó, chúng tôi đã nắm bắt được rất nhiều sự đa dạng của chúng để chúng tôi có thể sử dụng trong tương lai.

Khai thác sự đa dạng đó về bản chất là đi sâu nghiên cứu các loại nấm, giúp mở ra những nghiên cứu quan trọng đối với sức khỏe thực vật, cũng như rất quan trọng đối với mục tiêu của ngân hàng hạt giống nói chung.