SỨC SỐNG KỲ DIỆU CỦA MỘT SỐ HẠT CÂY CỐI TRONG CÁC DI CHỈ KHẢO CỔ.

ĐOÀN NAM SINH

Trong tác phẩm “Nguyên lý hình thành và nẩy mầm của hạt giống” do Tiến sĩ sinh học K. E. Ovtsarov biên soạn, xuất bản năm 1976 tại Moskva có nêu: “Ví dụ, bảy năm trước (khoảng 1968 – 1969) trong thời gian tiến hành các cuộc khai quật khảo cổ học ở Đan Mạch, người ta đã tìm thấy (hạt) của cây Tân lê và cây Spergula đã nằm trong đất tới 1.700 năm. Các hạt đó tỏ ra vẫn còn khả năng sống.

Ở gần Tokyo người ta đã tìm thấy chiếc thuyền độc mộc nằm ở trong đất 3.000 năm. Các hạt Sen nằm ở trong (thuyền) đó về sau đã nẩy mầm và mọc thành cây.

Người ta đã xác định được một kỷ lục sống lâu hơn nữa của đậu Lupin Bắc cực, chúng được bao bọc bằng lớp vỏ dày, hầu như không thấm nước. Các hạt đó đã nằm trong lớp sét dưới sông Miller Cric (Canada) tới gần 100 thế kỷ mà vẫn chưa mất khả năng sống.”

Những thông tin liên tiếp về việc tìm thấy trong hố khai quật những hạt thóc còn cả khả năng nẩy mầm, lẫn những hạt thóc đã bị hóa than tại di chỉ Thành Dền (Mê Linh, Hà Nội) dẫn đến những ý kiến khác nhau, nghi ngờ phương thức thu thập khi khai quật, hoài nghi về sức sống của hạt thóc qua khoảng 3.000 năm cùng thời với văn hóa Đồng Đậu.

Đã có rất nhiều những kết quả nghiên cứu trong suốt hơn 50 năm qua để tìm hiểu về sức sống của Lupin Bắc cực, Sen và Tân lê,… nói trên. Tuy nhiên, trong trường hợp này, là để hiểu được vì sao hạt Lúa còn khả năng sống và nẩy mầm trong điều kiện bất lợi với một thời gian quá dài.

Trong khi việc nghiên cứu chúng tại Viện Di Truyền Nông nghiệp chỉ mới bắt đầu. Một số các nhà khoa học của các nước mới đặt vấn đề, thì nội dung bài viết này chỉ là những tóm lược lại các kết quả nghiên cứu trước đây bằng những gạch đầu dòng, giúp cho tập thể cán bộ giáo viên của Trường ĐH Khoa học Nhân văn- đứng đầu là PGS.TS Lâm Mỹ Dzung, chút khái lược để các bạn vững tin vào công việc đang làm- với tư cách là một người bạn đồng hành. Do đó việc đi sâu vào những dẫn chứng chi tiết, cụ thể sẽ dành cho những đồng nghiệp tại trường Khoa học Tự nhiên, các Viện và những nhà chuyên môn sâu trình bày.

Sự sống của một hạt khởi đầu như thế nào thì hãy còn quá nhiều bí ẩn, có người cho rằng cần một “cú hích của Thượng đế” để mọi sự tuần tự diễn ra.

Ở đây, hạt được hiểu như một hệ thống tự điều chỉnh, chúng nẩy mầm được là nhờ thông qua các mối quan hệ hỗ tương phức tạp của hàng vạn phản ứng hóa sinh nhờ các enzyme thúc đẩy hoặc kìm chế.

Hiểu biết được nguyên lý và quá trình nẩy mầm của hạt không chỉ là “việc quan trọng, cấp bách của những nhà sinh lý học thực vật đang nghiên cứu hạt mà cho cả những nhà sinh lý học nghiên cứu sự hóa già, sự chết của thực vật do điều kiện môi trường bất lợi nào đó gây ra.”(Otvtsarov)

Hiển nhiên, như đã nói trên khái niệm khả năng sống- là tỉ lệ phần trăm số hạt sống trên tổng số hạt, không phụ thuộc vào tỉ lệ nẩy mầm- là tỉ lệ số hạt nẩy mầm trong môi trường thích hợp nào đó vào một lúc khác.

Thường thì người ta phải tìm ra những điều kiện tối ưu cho sự nẩy mầm của một loại hạt và tiến hành nhiều việc tiếp theo như có xử lý ánh sáng, xử lý nhiệt,…hay không, đưa vào những chất gieo ươm nào và cần thời gian bao lâu để quá trình ấy hoàn thành. Còn khả năng sống của hạt được trả lời gần như tức thì nhờ một test sinh hóa nào đó dựa vào các phản ứng enzyme.

Điều kiện nảy mầm của một loại hạt nào đó phụ thuộc hoàn toàn vào đặc điểm di truyền của loài, của giống (trồng trọt- cultivar) và của từng cá thể hạt.

- Chỉ xét riêng miên trạng (trạng thái ngủ của hạt) cũng thể hiện đầy đủ đặc trưng đó. Ví dụ như việc dùng axit phá vỡ miên trạng của hạt thóc giống vì những lý do như thiếu giống, phải dùng hạt mới thu hoạch đang còn ngủ rất phổ biến ở đồng bằng Nam bộ. Với loại axit, nồng độ, thời gian xử lý tối ưu thì tỉ lệ “thức giấc” cũng không quá 98%. Trong số còn lại có thể có 1 vài phần vạn chưa phá vỡ được miên trạng.

Bất kỳ người trồng lúa nào ở Nam bộ cũng thấy lâu lâu trong ruộng xuất hiện vài bụi lúa ma (Oryza officianalis) không biết từ đâu tới được, nếu không phải là tại chỗ (in situ).

 

Những lão nông có khi gặp lại vài bụi lúa mà đã không trồng chúng từ hàng chục năm trước. Các cụ cho rằng chúng đã bị vùi lấp trong sình dưới tầng sâu, rồi do một cách thế nào đó chúng trồi lên được đúng điều kiện nảy mầm. Nhưng chắc chắn là chúng vẫn ở đó nhưng ngủ say quá.

Ở bất cứ nơi nào có xáng cạp đào kinh mương vất bùn đất lên bờ, thì trong đống sét ấy sớm muộn cũng sẽ xuất hiện những bụi lúa ma. Hiện tượng phổ biến này cũng chỉ giải thích được là do miên trạng của một số hạt quá dài.

- Trở lại một ví dụ bếp núc, ai cũng từng biết rằng trong bát chè đậu có thể gặp một vài hạt “sượng”, nhỡ cắn vỡ ra có mùi tanh rình như nhai hạt đậu sống. Và người ta chỉ có thể giải thích rằng không có sự thấm nước vào hạt, hạt không trương, nên không có sự truyền nhiệt theo nước khiến hạt không chín. Một số ít trong những hạt này, khi gieo ươm vẫn nẩy mầm bình thường.

Đối với hạt Lúa nước, dù rằng nước liên kết trong hạt chỉ 13%, nhưng không cần hàm ẩm cao mới nẩy mầm như các loài lúa khác. Nước thấm vào hạt lúa qua dĩnh hay lá vẩy rồi qua bao hạt vào tận a-lơ-ron. Quá trình nẩy mầm sẽ bắt đầu với những hạt còn khả năng sống.

Tuy vậy, người ta biết rằng phải phơi nắng thật tốt thì khả năng hút nước của hạt Lúa tăng lên và tỉ lệ nẩy mầm tăng theo. Nghĩa là có thể những hạt vừa chín tới, bị chim chuột hay gió làm rụng trong đêm thì khó thấm nước. Sau đó nếu bị vùi sâu trong tình trạng yếm khí thì khả năng ngủ sâu của một số hạt sẽ xuất hiện.

- Nhu cầu ô-xy cho sự nẩy mẩm của Lúa nước cũng đã được nghiên cứu thấu đáo. Khi thiếu không khí, tỉ lệ nẩy mầm sút giảm. Người nông dân Nam bộ tranh thủ mùa vụ bằng cách sạ khô và sạ ngầm. Khi chưa có nước, họ đã làm đất, gieo hạt. Nước về hạt nẩy mầm. Nhưng ở những chỗ sâu nước do trang mặt ruộng không thật bằng phẳng, lúa nẩy mầm kém.

Trong trường hợp sạ ngầm, do không rút nước ra được, nhà nông đã ủ giống sớm rồi gieo sạ xuống ruộng ngập nước đã diệt cỏ sục bùn. Nhưng chỗ nước sâu cũng bị chết mầm nhiều.

Trong trường hợp ruộng nhiễm phèn, mặn thì mặt nước có váng ngăn cản ô-xy hòa tan, hạt nẩy mầm nhưng ưu tiên phát triển lá mầm. Khi lá mầm ngoi khỏi lớp váng, khuyếch tán ô-xy theo ống thân thì hệ rễ mới phát triển.

Trong tất cả trường hợp nẩy mầm thiếu ô-xy, người ta đã quan sát thấy hiện tượng tổng hợp rượu trong nội nhũ đã thủy phân, trong lá mầm. Khi có đủ ô-xy, enzyme alcoholdehydrogenase (ADH) xuất hiện chuyển rượu thành các chất hữu cơ cần thiết khác cho quá trình nẩy mầm. Các enzyme DH quyết định cho chuỗi phản ứng ban đầu có xảy ra hay không, nhưng các enzyme đó có được kích hoạt hay không lại là tùy thuộc vào đặc điểm di truyền của hạt.

Sơ lược một số yếu tố tham gia vào quá trình nẩy mầm này để chúng ta cùng nhận ra rằng: Sự ngủ lâu của hạt có nhiều cơ chế tham gia, chúng phụ thuộc vào tố chất di truyền của từng hạt. Và đó cũng là điều kỳ diệu của sự tích lũy đột biến trong giống loài, giúp chúng có thể còn tồn tại dù rất ít cá thể để duy trì nòi giống trong những hoàn cảnh vô cùng bất lợi TRONG KHOẢNG THỜI GIAN KHÁ DÀI.

Sự ngủ của hạt đã được nhiều nhà khoa học lớn nghiên cứu, phần lớn là đánh thức chúng bằng thiourê, gibberellic acid,… Nhưng cũng có nhiều nghiên cứu theo chiều hướng ngược lại là kéo dài giấc ngủ tự nhiên mà sự trao đổi chất cũng như năng lượng là nhỏ nhất. Họ sẽ thành công khi bắt được các tế bào ung thư yên giấc dài lâu, mặc dù hiện nay chúng vẫn cứ sinh trưởng phát triển ồ ạt.

Trở lại với những hạt Lúa ở Thành Dền, tôi hoàn toàn tin rằng đoàn khai quật đã làm đúng và đủ các bước cần thiết khi khai quật.

Tức là không thể có chuyện chúng là những chú Hai Lúa trẻ con mới xiêu dạt từ đâu đấy vào hố đào.

Còn tại sao chúng tồn tại và nẩy mầm tưởng đã quá rõ.

Nếu cần có thể xem thêm ở bài trước “Về những hạt lúa ở Thành Dền“.

ĐÀ LẠT, 06/7/2010

NGUỒN: Tác giả gửi cho Gốc Sậy.

Theo PGS-TS Lâm Mỹ Dzung, không ít người đã đọc cuốn “Nguyên lý hình thành và nẩy mầm của hạt giống” của TS. E. Ovtsarov (Moskva, 1976).

Tuy nhiên, họ muốn nói “vào lúc thích hợp”.

Riêng anh Sinh vẫn thường “đá ngang” Khảo cổ học từ thời Thầy Vượng còn sống.

Được đăng bởi NGUYỄN HỒNG KIÊN

http://nhkien.blogspot.com/2010/07/suc-song-ky-dieu-cua-mot-so-hat-cay-coi.html