Cỏ Nhật Bản xâm lấn như thế nào? Kết hợp chiến lược tăng trưởng linh hoạt và "thoát khỏi kẻ thù"

Te Mào

21-04-2025

One summer morning, the bird village is engulfed in silence.
Everyone is busy listening to a new wanderer. This wandering bird is of an unclear family; his feather is colorful, his gestures funny, and his knowledge novel. He tells stories as though he is giving a lecture, so aptly, the village calls him Guru Bird – the one to answer every curious question of the studious village members.

Trích “Guru Bird”; Wild Wise Weird [1]

Một nghiên cứu mới của Irimia và cộng sự [2] cho thấy Reynoutria japonica—loài thực vật thường được biết đến với tên cỏ Nhật Bản (Japanese knotweed)—thay đổi chiến lược sinh thái một cách linh hoạt khi xâm nhập vào môi trường mới. Được xếp vào danh sách những loài thực vật xâm lấn nguy hiểm nhất thế giới, Japanese knotweed đã và đang gây ra những xáo trộn nghiêm trọng đối với hệ sinh thái ôn đới ở châu Âu và Bắc Mỹ [3–5]. Vậy điều gì làm nên thành công của nó ngoài phạm vi bản địa?

Các nhà nghiên cứu đã khảo sát 150 quần thể knotweed trải dài trên tuyến khảo sát dài 2000 km tại Trung Quốc (vùng bản địa) và châu Âu và Bắc Mỹ (vùng du nhập). Họ phát hiện những thay đổi rõ rệt về đặc điểm hình thái và chiến lược sinh thái. Tại các vùng du nhập, knotweed có sinh khối cao hơn đáng kể—nhiều hơn 474% ở châu Âu và 300% ở Hoa Kỳ—so với các quần thể tại Trung Quốc. Ngoài ra, cây cũng có chỉ số diện tích lá riêng (specific leaf area – SLA) cao hơn, cho thấy sự chuyển dịch sang chiến lược khai thác tài nguyên nhanh hơn [2].

Tuy nhiên, tốc độ sinh trưởng cao này đi kèm với sự suy giảm đầu tư vào cơ chế phòng vệ. Cụ thể, các quần thể du nhập có:

• Nồng độ chlorophyll, lignin, tỷ lệ C:N, và độ dai của lá thấp hơn

• Nồng độ của một số hợp chất phòng vệ như tannins cũng giảm

Những đặc điểm này gợi ý rằng loài này đã dịch chuyển khỏi các đặc tính giúp chống lại loài ăn lá chuyên biệt, đồng thời củng cố cho giả thuyết “enemy release”—cho rằng loài xâm lấn giành được lợi thế cạnh tranh nhờ thoát khỏi áp lực từ động vật ăn lá và mầm bệnh bản địa. Thật vậy, áp lực từ côn trùng và mầm bệnh tại vùng du nhập thấp hơn tới 76–79% [6,7].

Nghiên cứu cũng xác định năm nhóm đặc tính (trait syndromes) riêng biệt, trong đó các quần thể du nhập thể hiện chiến lược sinh trưởng nhanh, thiên về khai thác tài nguyên. Một số quần thể tại Bắc Mỹ còn phát triển tổ hợp đặc điểm độc đáo, bao gồm nồng độ alkaloid cao hơn, có thể nhằm chống lại các loài ăn lá không chuyên biệt như bọ Nhật Bản (Popillia japonica)—một kẻ thù từng tiến hóa cùng knotweed và hiện tái xuất tại vùng này.

Các yếu tố môi trường như tán rừng, khí hậu và dinh dưỡng đất cũng ảnh hưởng đến sự biến đổi đặc tính, dù chỉ giải thích được khoảng 10–20% sự khác biệt quan sát được. Tuy nhiên, các yếu tố sinh cảnh (abiotic) này có tương tác với hiện tượng “enemy release”, cùng nhau định hình sự tiến hóa chiến lược sinh thái xuyên lục địa.

Trong bối cảnh sự di chuyển toàn cầu của thực vật—thường do con người thúc đẩy—đang tái cấu trúc hệ sinh thái và để lại hệ quả dài lâu, những loài như Japanese knotweed đã khai thác niche sinh thái mới thông qua tính dẻo hình thái (trait plasticity) kết hợp với việc thoát khỏi kẻ thù tự nhiên, từ đó đe dọa nghiêm trọng đến đa dạng sinh học bản địa và đòi hỏi quản lý lâu dài và chủ động [8,9].

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/ 

[2] Irimia RE, et al. (2025). Cross‐continental shifts of ecological strategy in a Global Plant Invader. Global Ecology and Biogeography, 34, e70001. https://doi.org/10.1111/geb.70001

[3] Bailey JP, Conolly AP. (2000). Prize-winners to Pariahs–a history of Japanese Knotweed s.l. (Polygonaceae) in the British Isles. Watsonia, 23, 93-110.

[4] Del Tredici P. (2017). The introduction of Japanese knotweed, Reynoutria japonica, into North America. Journal of the Torrey Botanical Society, 144, 406-416.

[5] Lowe S, et al. (2004). 100 of the World’s worst invasive alien species a selection from the Global Invasive Species Database. Invasive Species Specialist Group. https://portals.iucn.org/library/sites/library/files/documents/2000-126.pdf 

[6] Keane RM, Crawley MJ. (2002). Exotic plant invasions and the enemy release hypothesis. Trends in Ecology & Evolution, 17, 164-170. https://doi.org/10.1016/S0169-5347(02)02499-0 

[7] Halbritter AH, et al. (2012). Testing assumptions of the enemy release hypothesis: Generalist versus specialist enemies of the grass Brachypodium Sylvaticum. Mycologia, 104, 34-44. https://doi.org/10.3852/11-071 

[8] Vuong QH, Nguyen MH. (2024). Exploring the role of rejection in scholarly knowledge production: Insights from granular interaction thinking and information theory. Learned Publishing, 37, e1636. https://doi.org/10.1002/leap.1636 

[9] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267