Cây cảm xúc khác
THẢO MỘC & CON NGƯỜI:
Một số nghiên cứu khoa học đã xác nhận loài cây cỏ có khả năng giao tiếp nhau qua nhiều hình thức. Chúng tiếp xúc, “trò chuyện”, hoặc báo tin nhau khi bị đe dọa hay bị phá hại bằng nhiều hình thức khác nhau: trên không, lá phát ra các hợp chất hóa học dễ bay hơi như là tín hiệu làm các cây lân cận có thể nhận biết để tự phòng vệ; dưới đất thông tin này được truyền đi qua hệ thống sợi nấm dầy đặt trong đất. Loài cây cũng sản xuất chất kích thích tố từ một nơi bị hại truyền đến các bộ phận khác trong cây; hoặc tạo ra dòng điện với điện thế khác biệt giữa nơi bị hại với các thành phần còn lại của cây v.v., đã được trình bày trong phần trước.
Ngoài ra, các nhà khoa học thực vật còn tìm thấy, ở mức độ nào đó, cây có khả năng cảm xúc, biết nhận thức, đọc được tư tưởng con người, có trí nhớ dài lâu, có thể cảm nhận bà con; cho nên, cây cũng có khả năng nói chuyện với nhau bằng thứ ngôn ngữ đặc biệt âm thầm của chúng, tuy còn cần thêm nhiều bằng chứng để xác nhận, mã hóa có tính cách khoa học.
(1) Cây có cảm giác đau?
Cây cối không có não bộ và hệ thần kinh nên con người cho rằng chúng không có cảm giác đau khi bị làm hại, nhưng các nhà nghiên cứu thực vật đã chứng minh cây giao tiếp khi cảm nhận có dấu hiệu bị tấn công hay gặp nguy hiểm. Trong khi các động vật có phản ứng tức thời bằng lẫn tránh hay chạy trốn, còn cây vẫn giữ im lặng, không có một phản ứng nào được nhìn thấy, ngoại trừ cây mắc cở (Mimosa Pudica) và vài loại thảo mộc khác. Do đó, cảm giác của cây còn là vấn đề tranh cải của nhiều giới khác nhau, như tôn giáo, khoa học, nhóm ăn chay, phái duy vật, phe bảo vệ cây cỏ…
Riêng các nhà nghiên cứu thực vật cho biết cây cũng có “cảm xúc”, được biểu hiện dưới những hình thức và mức độ khác nhau khi bị tác động từ bên ngoài. Nhưng liệu điều đó có nghĩa là chúng có thể cảm thấy đau khi bị hại?
Theo các nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý ứng dụng tại Đại học Bonn ở Đức, thực vật phát ra hỗn hợp khí, được xem tương đương khóc vì đau đớn. Họ dùng một microphone hỗ trợ bằng laser để nhặt sóng âm thanh lúc cây sản xuất hỗn hợp khí bị cắt hoặc bị thương. Mặc dù họ không thể nghe được tiếng, nhưng tiếng nói bí mật của cây đã tiết lộ rằng cây dưa chuột rên la khi bị bệnh và hoa rên rỉ khi lá bị cắt (1).
Ngoài ra, còn có bằng chứng cho thấy các cây có thể nghe mình “bị ăn thịt”. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Missouri-Columbia, Mỹ nhận thấy rằng cây hiểu và đáp ứng âm thanh nhai của sâu bướm. Ngay sau khi cây nghe tiếng động, chúng phản ứng với một số cơ chế phòng vệ.
Đối với một số nhà khoa học, bằng chứng cho thấy cây có hệ thống thông tin phức tạp - phát ra tiếng động qua hỗn hợp khí khi bị nạn - tín hiệu đó báo thực vật cảm thấy đau đớn. Trong khi những người khác cho rằng cây không thể biết đau vì không có bộ não để ghi nhận các cảm giác. Tuy nhiên, có một số nhà khoa học phỏng đoán nhiều cây có thể biểu hiện hành vi thông minh mà không cần sở hữu bộ não hoặc nhận thức tỉnh táo (1).
(2) Cây có ý thức và đọc được tư tưởng người?
Vào tháng 2 - 1966, ông Cleve Backster dùng máy dò tìm nói dối để chứng minh loài cây có cảm xúc như con người (Hình 1) (2). Với đối tượng con người, máy dò tìm nói dối đo lường ba yếu tố: mạch đập, nhịp hô hấp và phản ứng trên da hay mồ hôi. Nếu người đang lo lắng do nói dối, mức độ sự kiện sẽ tăng vọt hoặc xuống thấp được diễn tả qua biểu đồ như biểu đồ ghi động đất.
Ông Backster muốn tìm hiểu sự lo lắng tương tự trên cây, bằng cách gắn máy dò tìm nói dối vào cây Huyết dụ (Dracaena fragrans) được thư ký của Ông trang hoàng trong phòng làm việc và quyết định đốt cháy một chiếc lá. Nhưng trước khi ông bật quẹt lửa, máy đã ghi phản ứng dữ dội như lo sợ từ phía cây Huyết dụ. Ông rất ngạc nhiên và phấn khởi với hiện tượng này.
Ông Blackster và cây Huyết dụ
Tiếp theo, Ông làm thí nghiệm với hai cây Huyết dụ được trồng trong một chậu, một cây được gắn với máy dò tìm nói dối. Một cộng sự viên của ông giẫm lên cây còn lại. Máy dò tìm cho thấy cây Huyết dụ kia thể hiện sự sợ hãi trên máy dò tìm. Ông còn tiếp tục làm thí nghiệm thêm với cây sợ hãi được đặt trong một phòng cùng sự hiện diện của nhiều người, gồm cả người làm hại cây. Khi những người khác bước vào phòng thí nghiệm, máy dò tìm không có phản ứng, nhưng lúc người giẫm đạp bước vào, cây tỏ ra sợ hãi. Dường như cây đã nhận diện người này! Theo Ông, cây có nhận thức và trí nhớ.
Ông Cleve Backster tiến xa hơn, phát hiện rằng cây cối rất hạnh phúc khi được tưới nước, và thậm chí chúng còn có khả năng đọc được suy nghĩ của con người. Đối với Backster, rõ ràng phản ứng của cây do máy dò tìm ghi nhận là hiện tượng không thể chối cãi. Cây không chỉ biểu lộ nỗi sợ - nó còn đọc được ý nghĩ con người, như đã nêu ở thí nghiệm trên.
Ông thực hiện một loạt thí nghiệm khác để có thêm bằng chứng cho hiện tượng cây có cảm ứng với suy nghĩ con người. Nghiên cứu của ông cho thấy một hình thức giao tiếp cơ bản tồn tại trong tất cả sinh vật, từ các vi khuẩn và các tế bào cấu thành của các sinh vật lớn hơn, và đó có thể là một hình thức nhận thức ban đầu, so với các nhận thức con người như: nhìn thấy hoặc tiếp xúc (2). Backster kết luận rằng cây thật sự có cảm giác đối với những suy nghĩ của con người. Ông gọi đó là "nhận thức sơ khởi" (primary perception). Khi ông công bố phát hiện của mình, còn gọi là hiệu ứng Backster đã gây ra sự kiện văn hóa ồn ào lúc bấy giờ (3).
Tuy nhiên, có một số nhà nghiên cứu không tin hoàn toàn, một số khoa học gia khác ở Đại học Cornell và the Science Unlimited Research Foundation, San Antonio, Texas, nghi ngờ vào hiện tượng này vì họ không thể lập lại kết quả thí nghiệm. Ngoài ra, một số người khác chỉ trích Ông làm thí nghiệm không đúng khoa học, như không có kiểm chứng, và cây có thành bào chất mộc (cell wall), nhưng không có bộ phận cảm ứng (4); Tuy nhiên, Ông Backster vẫn có lòng tin vào khám phá của mình cho đến khi qua đời năm 2013. Có vài ý kiến cho rằng trong thực tế máy dò tìm nói dối rất hiếm để cho các sinh viên thực tập và tìm hiểu sâu rộng hơn các khám phá của Ông Backster.
Trong thập niên 1970s, Ông Marcel Joseph Vogel rất thích thú với phát hiện cây có cảm xúc của Backster, nên đo lường các dòng điện do cây phát ra tại phòng thí nghiệm ở Praha, Cộng hòa Séc và ở phòng thí nghiệm của ông ở San Jose, California, Mỹ. Ông Vogel nhận thấy cây đã phản ứng đột ngột khi ông thở gấp và khi Ông có một suy nghĩ trong đầu, so với khi tâm trí của ông tỉnh táo và hít thở nhẹ nhàng. Rõ ràng suy nghĩ của Ông có tác động gây cảm xúc với cây được nối với máy ghi (5). Ông Vogel, một chuyên gia lâu năm tại tập đoàn IBM, Mỹ trong vòng 27 năm và có hơn 100 bằng sáng chế, đã khám phá năng lượng não bộ có thể ảnh hưởng tới bất cứ vật gì, như cây dù cách xa khoảng 8 inch, 8 feet hay 8 dặm, với điều kiện người làm thí nghiệm phải chú ý đến vật thể.
Cây đậu dây leo
Gần đây trong một cuộc phỏng vấn, Giáo sư Stefano Mancuso của Phòng thí nghiệm Quốc tế Sinh học thần kinh Thực vật, Đại học Florence, Ý đã nói rằng cây cối cũng có sự thông minh. Do đó, Ông sử dụng các kỹ thuật và phương pháp dùng nghiên cứu loài động vật có tri giác để tìm hiểu nơi cây. Trong một thí nghiệm, Ông trồng 2 cây đậu dây leo gần bên trước một cây cọc để tìm hiểu sự canh tranh của chúng như thế nào (Hình 2). Ông quan sát thấy khi một cây đậu đã bám trên cọc trước thì cây đậu kia phải tìm một đối tượng khác. Ông rất kinh ngạc sự kiện đó cho thấy cây có khả năng cảnh giác với môi trường vật chất xung quanh cũng như thái độ của cây kia. Trong ngành động vật, Ông gọi đó là ý thức, nhưng Ông không hiểu rõ bằng cách nào cây có thể cảm nhận hành vi của cây trồng khác (6). Người viết trồng 2 cây hoa ti-gôn gần bên một cọc tre nhỏ ngoài vườn và nhận thấy các vòi của hai cây ti-gôn không muốn bám vào cọc tre, nhưng bám vào các nhánh cây và bức tường gần bên! Tại sao? Có phải cây ti-gôn có nhận thức, biết lựa chọn bám vào vật gì mình thích?
Cây thông Douglas
Theo Ông Mancuso, cây nhạy cảm hơn so với động vật rất nhiều, vì mỗi đỉnh rễ cây có thể phát hiện 20 thông số vật lý và hóa học khác nhau, như ánh sáng, trọng lực, từ trường, tác nhân gây bệnh v.v. Ở động vật hầu như các tế bào sản xuất tín hiệu điện chỉ nằm tại não, trong khi với thực vật não bộ được phân phối trong hầu hết các tế bào có khả năng sản xuất ra các tín hiệu này (6).
Tiếp theo, trong cuộc phỏng vấn BBC, GS Suzanne Simard, chuyên gia môi sinh rừng thuộc Cục Khoa học rừng và bảo tồn tại Đại học British Columbia, Canada cho rằng mỗi cây trong rừng đều kết nối với nhau trong đất qua hệ thống "wood wide web" hay “Mạng lưới cây”, như đã đề cập trước đây (6). Qua hệ thống này, cây trò chuyện với nhau hoặc có hành vi dưới một hình thức nào đó mà con người không thể nhận biết dưới mắt trần.
Trong rừng thông Douglas (Pseudotsuga menziesii var. menziesii) lâu năm ở Canada, cây có tuổi hơn 300 năm và đường kính 1,83 m (Hình 3). Những cây này là trung tâm của mạng lưới cây bởi vì chúng rất to lớn và có rễ mọc ra mọi hướng.
Bà Simard trồng cây thông Douglas chung với cây họ hàng và những cây lạ gồm cả cây thông ponderosa (Pinus ponderosa), nhận thấy cây tùng có thể nhận biết cây họ hàng của mình. Bà gây thương tích cho cây thông Douglas bằng cách nhổ gai của chúng, và cho sâu đọt tấn công, sau đó theo dõi, đo lường các đồng vị phóng xạ carbon: cây tùng phóng thích nhiều khí carbon trong mạng lưới của mình đến cây thông Ponderosa lân cận.
Theo Bà, cây thông Douglas biết nó già sắp chết và muốn chuyển di sản chất carbon của nó vào cây hàng xóm, bởi vì chất đó được dùng trong hiện tượng quang hợp để sản xuất thức ăn có lợi cho các loại nấm trong đất và rừng cây (6). Cây cũng có từ tâm và nhận ra dòng họ, láng giềng.
(3) Cây có trí nhớ lâu dài?
Năm 2015, Bà Monica Gagliano của Đại học Tây Úc Châu, đã báo cáo kết quả làm thí nghiệm về ký ức lâu dài của cây Mắc cở (Mimosa Pudica). Bà và cộng sự viên cho nước rơi và lập lại nhiều lần trên cây Mắc cở trong điều kiện có nhiều và ít ánh sáng trong phòng thí nghiệm. Cây Mắc cở xếp lá lại trong vài giây như sợ hãi khi bị chạm với giọt nước. Thí nghiệm được lập lại khi cây trở lại bình thường, nhưng cây không còn xếp lá vì chúng biết không bị làm hại. Cây Mắc cở có được kinh nghiệm này trong vài giây, nhưng ảnh hưởng kéo dài đến nhiều tuần lễ giống như biểu hiện của động vật. Cây đã có “kinh nghiệm” hay lưu giữ ký ức lâu dài những gì đã gặp phải.
Cây dù thiếu bộ não và mô thần kinh nhưng chúng sở hữu một mạng lưới tín hiệu dựa vào canxi tinh vi trong các tế bào, tương tự như quá trình ghi nhớ của động vật, tuy nhiên Bà không hiểu rõ cơ bản sinh học của cơ chế cảm ứng cây Mắc cở (7).
Vào tuổi học trò, người viết và các bạn cùng thôn thường chơi giỡn trò này với cây Mắc cở. Lá của chúng khép lại khi bị giẫm lên lần đầu, nhưng qua những lần sau cây không còn phản ứng như thế nữa. Cây có trí nhớ dài hạn như động vật mà con người thấy được!
(4) Cây cạnh tranh thức ăn?
Theo Tiến sĩ Kathryn Morris, nhà nghiên cứu hệ sinh thái hóa học của cây tương tác tại Đại học Xavier, Bang Ohio, theo dõi các cuộc tiếp xúc hay đàm thoại của cây với nhau và với các loài côn trùng và vi khuẩn. Những cuộc nói chuyện này có thể thân thiện khi các cây cảnh báo láng giềng về động vật ăn cỏ nguy hiểm hoặc các mầm bệnh trong khu vực, hoặc không quá thân thiện khi các cây cố gắng diệt trừ hàng xóm để giảm sự cạnh tranh cho nguồn tài nguyên. Cây có những cuộc trò chuyện bằng cách sản xuất một loạt các hóa chất với số lượng lớn, gọi là chất chuyển hóa thứ cấp, và thả chúng vào môi trường. Những sinh vật khác hấp thụ những chất chuyển hóa thứ cấp này và có hành động phản ứng tiếp theo. Bà sử dụng máy đo sắc ký lỏng hiệu năng cao để xác định và định lượng các chất chuyển hóa thứ cấp do cây sản xuất.
Cúc vạn thô
Năm 2011, để chứng minh loài cây có thể cạnh tranh thức ăn với nhau, Bà Morris và đồng nghiệp trồng cúc vạn thọ vàng (Hình 4) trong thùng với nấm mycorrhiza. Các chậu thí nghiệm chứa một ống hình trụ có lưới bao quanh với lỗ nhỏ đủ để giữ rễ, nhưng đủ lớn để sợi nấm xâm nhập vào trong. Một nửa trong số ống hình trụ được quay tròn thường xuyên để ngăn chặn các mạng lưới nấm phát triển trong ống.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm đất trong ống trụ đối với hai hợp chất do cúc vạn thọ phát ra làm chậm sự tăng trưởng của cây trồng khác và giết giun đất. Trong ống trụ nơi nấm được phép tăng trưởng, mức độ của hai hợp chất cao hơn 179% và 278% so với ống không có nấm phát triển. Điều đó cho thấy các sợi nấm thực sự đã vận chuyển các hợp chất độc vào trong ống trụ để ngăn xâm nhập của cây khác và diệt trừ các thù nghịch trong đất (8).
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã trồng cây rau diếp trên đất ở cả hai bộ ống nêu trên. Sau 25 ngày, những cây trồng trên đất giàu độc tố cân nặng ít hơn những cây trên đất không có sợi nấm 40%. Cây rau diếp không phát triển tốt trên đất đã trồng cúc vạn thọ. Bà Morris kết luận: "Các thí nghiệm này cho thấy các mạng nấm có thể vận chuyển các hóa chất ở nồng độ cao, đủ để ảnh hưởng đến tăng trưởng thực vật”.
Tuy nhiên, vài chỉ trích cho rằng trong phản ứng, các hóa chất có thể không có hiệu quả khi được thực hiện bên ngoài phòng thí nghiệm. Cho nên, Michaela Achatz của Đại học Berlin tại Đức và các đồng nghiệp thực hiện một thí nghiệm về một hiệu ứng tương tự trong điều kiện tự nhiên và thu được cùng kết quả.
Achatz và cộng sự viên cũng thí nghiệm trên cây óc chó đen (black walnut) Mỹ (Juglans Nigra). Họ đặt những chậu cà chua con xung quanh gốc cây óc chó, một số chậu ở yên để cho sợi nấm xâm nhập vào, những chậu nầy chứa chất jugalone do cây óc chó đen phát ra trong đất, gần gấp bốn lần so với số chậu bị xoay tròn để tránh nấm xâm nhập. Hệ thống rể của cây cà chua con trong trong chậu có nhiều chất jugalone phát triển kém và cho trong lượng thấp hơn 36% (8).
Đó là hiệu ứng tương tranh của cây cỏ (allelopathy). Chúng cạnh tranh nhau về nguồn nước và ánh sáng mặt trời bằng phóng thích vài hợp chất hóa học có thể làm hại cây đối thủ. Hiện tượng này thường được tìm thấy ở một số loài cây khác như cây keo acacias, cây dâu đường, cây sung dâu Mỹ (sycamore) và vài loài cây bạch đàn (Eucalyptus). Cây còn cạnh tranh nhau trong một quần thể như ruộng lúa chẳng hạn. Những cây lúa ở ngoại vi, cận bên bờ đê ruộng thường sum sê và cho những gié lúa to và lớn hơn những gié lúa của các hàng bên trong; đó là do chúng có nhiều ánh sáng và chất dinh dưỡng hơn các hàng khác.
Tóm lại, các thực nghiệm trong hơn 20 năm qua đã cho biết thực vật có thể tiếp xúc với nhau trong không gian và dưới đất qua nhiều cơ chế khác nhau, dù chúng không có bộ óc và hệ thần kinh như các động vật. Qua một số bằng chứng, chúng cũng biết phản ứng hoặc biểu lộ qua những hình thức khác về ý thức, cảm ứng khi bị nguy hại, cạnh tranh hoặc đóng góp cộng đồng nhờ những mạng lưới nấm tự nhiên trong đất hoặc qua tín hiệu trong bầu không khí; tuy nhiên, những phản ứng, hoạt động cảm nhận này của thảo mộc rất chậm chạp, khó nhận thấy dưới mắt thường so với loài động vật, ngoại trừ một số loài như cây mắc cở, cây bắt ruồi… Cho nên, những hành vi tương tự như con người của cây cối chưa được công nhận rộng rãi, dù chúng xảy ra nhộn nhịp hàng ngày bất cứ lúc nào trong đất đai và bầu không khí, giống như những hoạt động thương mại ngầm trong lòng đất của con người tại các thành phố lớn trên thế giới.
Do đó, những từ ngữ dùng cho cộng đồng cây cối như: rừng thông minh, cây biết nói chuyện, cây cảm thấy đau đớn, cây biết nhận thức đồng loại, biết cạnh tranh, ghen ghét, làm từ thiện, cử chỉ cộng đồng… còn quá xa lạ với con người, nhưng không phải với giới nghiên cứu thảo mộc. Ngay cả trong giới nghiên cứu, họ đã có ít nhiều bằng chứng cây cối có những biểu hiện cảm xúc giống như động vật, nhưng họ chưa biết do đâu chúng có những phản ứng, hành vi như thế dù ở cấp bậc thô thiển và sơ đẳng hơn, cũng như họ chưa có các bằng chứng thuyết phục về các hoạt động tinh thần của loài cây cỏ.
Trong một cuộc phỏng vấn BBC, Giáo sư Daniel Chamovitz, Khoa trưởng Khoa học Đời sống, Đại học Tel Aviv, Do Thái và tác giả của quyển “Cây Biết Gì” (What A Plant Knows) cho biết ý kiến như sau:“Bất cứ ai đang nghiên cứu tuyên bố thực vật "có trí thông minh" sẽ bị nhiều tranh cải hoặc là họ đang ở trên đường ranh giới của khoa học giả tưởng. Chúng ta có thể nhìn thấy lá cây bẫy ruồi Venus có khả năng đóng nắp trên một chiếc lá. Tôi có thể cho đó như "trí thông minh", nhưng điều đó không giúp tôi hiểu gì về sinh học thực vật cả. Chúng ta phải làm rõ ràng về thuật ngữ”.
Chúng ta không thể nói cây đang suy nghĩ mà nên nói cây biết nhận thức về môi trường của chúng, vì cây rất xuất sắc thích nghi với môi trường.” (6)
(5) Kết luận
Con người đã sống gần gũi với cây cối hàng trăm ngàn năm, nhưng vẫn chưa hiểu rốt ráo đời sống và hành vi của chúng so với các động vật. Tại nhiều nơi, đến nay còn thấy tục thờ cúng cây cổ thụ với miếu nhỏ, lư hương, nhang khói bên gốc cây để bày tỏ sự tôn kính Thần linh của con người. Đến thời cận đại, các nhà khoa học mới bắt đầu tìm hiểu đời sống và phân loại thảo mộc… Từ hậu bán thế kỷ 20, nhiều cuộc thí nghiệm trên cây cỏ để tìm hiểu hình thể, cấu trúc, sinh lý hóa và các hành vi của cây ảnh hưởng đến môi trường hoặc ngược lại, do nhu cầu thực phẩm loài người gia tăng. Hiện nay, các nhà nghiên cứu thảo mộc đã biết được phần nào sự tương tác giữa cây cỏ và động vật, như sự giao tiếp giữa cây với nhau và với động vật ăn cỏ, sự cảm xúc, biết nhận thức, đọc được tư tưởng con người, trí nhớ dài hạn, cạnh tranh thức ăn, ánh sáng… Từ đó, những kiến thức hiểu biết về sự thích ứng của thảo mộc với môi trường xung quanh đã được khai thác trong ngành nông nghiệp để bảo vệ mùa màng, cải thiện điều kiện dinh dưỡng đất đai, cuối cùng giúp nhà nông tăng gia sản xuất và thu được lợi tức cao hơn, cũng như có thể giúp con người đối phó hữu hiệu hơn hiện tượng biến đổi khí hậu ngày càng trầm trọng trên địa cầu.
Trần Văn Đạt, Ph. D.
2017
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1. Laurie L. Dove Do plants feel pain? Science | Flowering Plants, Shrubs and Trees
2. Josh Eells. 2013. Cleve Backster: He talked to plants. And they talked back. The lives they lived, The New York Times Magazine
3. Thời báo Đại Kỷ Nguyên (Tara MacIsaac). 2015. Bằng chứng mới: Cây có thể suy nghĩ, giao tiếp và đọc được suy nghĩ của bạn
4. Wikipedia.com (Cleve Backster).
5. Dreamhill Research facility. Psychic Research Inc. - The early work with Dr. Marcel Vogel.
6. BBC. 2015. Do we underestimate the power of plants and trees? (Stefano Mancuso: Plant intelligence is real) (Suzanne Simard: The 'wood wide web' connects trees).
7. Gagliano M et al. 2014. Experience teaches plants to learn faster and forget slower in environments where it matters. Oecologia, published online January 05, 2014.
8. Nic Fleming. 2014. Plants talk to each other using and internet of fungus.