Khi nữ nghiên cứu sinh tiến sĩ Gal Raviv nhen nhóm ý tưởng về một khu vườn bảo tồn tại Viện Weizmann, điều cô muốn đơn thuần chỉ là cứu lấy những loài thực vật đang đứng trước bờ vực tuyệt chủng. Thế nhưng, cuộc tấn công ngày 7 tháng 10 vào Israel đã biến khu vườn non trẻ này thành một chốn bình yên, một nguồn sức mạnh vô hình đối với cô.

"Thực vật có một sự vững chãi lạ kỳ, chúng cứ thế vươn lên bất chấp mọi biến cố xung quanh. Nếu chúng làm được, chúng ta cũng vậy", Raviv chia sẻ đầy xúc động. "Chúng đại diện cho những gì mảnh đất Israel có thể sản sinh, và trong những thời khắc khó khăn này, chúng còn là biểu tượng cho cội rễ sâu xa của chính chúng tôi trên mảnh đất này".

Nghiên cứu sinh tiến sĩ Gal Raviv

Ý tưởng về khu vườn nảy nở trong Raviv sau khi cô tham dự một buổi diễn thuyết về bảo tồn thực vật tại hội nghị do Giáo sư Tamir Klein tổ chức. Giáo sư Klein, người đứng đầu phòng thí nghiệm Weizmann chuyên sâu về nghiên cứu cây cối, đã bị cuốn hút bởi niềm đam mê cháy bỏng của cô. Cuối mùa hè năm 2023, với sự hỗ trợ toàn diện từ Viện Bền vững Môi trường của Weizmann, khu vườn đã được thiết lập trong nhà kính của Viện. Dù nghiên cứu tiến sĩ của Raviv, được thực hiện trong phòng thí nghiệm của Giáo sư David Margulies, không liên quan đến thực vật mà tập trung vào các khía cạnh phân tử của liệu pháp ung thư, cô vẫn tình nguyện dành thời gian chăm sóc khu vườn, với sự trợ giúp và chuyên môn quý báu từ đội ngũ nhân viên nhà kính.

"Khi nghe về các loài có nguy cơ tuyệt chủng, người ta thường nghĩ đến những con cóc mất đi đầm lầy, hay các loài động vật, chim chóc khác. Nhưng thực vật mới là nền tảng của mọi hệ sinh thái; chúng là cội nguồn của sự tồn tại của chúng ta", Gal Raviv chia sẻ.

Giáo sư Klein đồng tình, "Sự đa dạng của thực vật hỗ trợ sự đa dạng của côn trùng, mà đến lượt chúng lại cung cấp thức ăn cho chim và động vật. Khi các loài thực vật biến mất, sự mất mát của chúng có thể phá vỡ sự toàn vẹn của toàn bộ hệ sinh thái".

Theo Sách Đỏ của Cơ quan Công viên và Thiên nhiên Israel, trong số khoảng 2.300 loài thực vật hoang dã ở Israel, hơn 400 loài đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng. Đặc biệt đáng báo động là 55 loài thực vật đặc hữu của Israel, trong đó có 35 loài đang bị đe dọa nghiêm trọng. "Chúng ta có trách nhiệm toàn cầu trong việc bảo tồn những loài thực vật này", Giáo sư Klein khẳng định.

Mối đe dọa lớn nhất đối với thực vật chính là sự mất đi môi trường sống, đặc biệt ở khu vực dọc bờ biển Địa Trung Hải ở Israel. Các cồn cát và vùng đồng bằng ven biển, dù là nơi trú ngụ của một tỷ lệ lớn các loài thực vật hoang dã độc đáo, lại đồng thời là khu vực thu hút dân cư sinh sống. Đầu thế kỷ 21, chưa đến 30% diện tích cát ven biển nguyên sơ của đầu thế kỷ 20 còn tồn tại. Nếu không được bảo vệ, những cồn cát này có thể biến mất hoàn toàn.

Nghiên cứu sinh tiến sĩ Gal Raviv và Giáo sư Tamir Klein

Dù Israel có nhiều khu bảo tồn thực vật, không phải tất cả đều có khí hậu phù hợp để trồng cây ven biển ngoài trời. Ngược lại, thời tiết tương đồng với bờ biển trong khuôn viên viện nghiên cứu Weizmann lại rất lý tưởng. Raviv và Giáo sư Klein, cùng sự phối hợp từ Cơ quan Công viên và Thiên nhiên Israel đã cân nhắc kỹ khi lên danh sách các loài cây cho khu bảo tồn bé nhỏ này.

Hiện tại, ở năm thứ hai hoạt động, khu vườn bảo tồn của Weizmann đang chăm sóc khoảng 20 loài thực vật có nguy cơ tuyệt chủng, nhiều loài trong số đó là đặc hữu của đồng bằng ven biển Israel; một số khác cũng phát triển ở các vùng lân cận. Hầu hết là cây hàng năm ra hoa, nhưng cũng có cây lâu năm và hai loài lúa mì cổ, họ hàng di truyền của các giống cây trồng hiện đại. Những loài thực vật này đang dần hé lộ những đặc tính và "tính cách" riêng biệt của chúng cho Ravi và đội ngũ nhà kính, đôi khi mang lại những thách thức và bất ngờ thú vị.

Trở thành “ong” bất đắc dĩ

Ngay sau khi khu vườn bảo tồn được thành lập, một số cây trồng đã gặp khó khăn trong việc thụ phấn. Vì môi trường nhà kính không có ong hay các loài thụ phấn tự nhiên khác, một số cây dù nở hoa nhưng lại không tạo ra hạt. "Thế là tôi trở thành ong", Raviv hóm hỉnh kể lại.

Để hỗ trợ một số loài, cô đã khéo léo để các bông hoa liền kề "hôn nhau," tức là chạm vào nhau để phấn hoa từ bông này có thể tiếp cận đầu nhụy của bông kia. Đây là quá trình tự thụ phấn hoặc thụ phấn chéo, tùy thuộc vào việc hai bông hoa thuộc cùng một cây hay khác cây. Cô đã áp dụng phương pháp này cho loài Erodium subintegrifolium. Đối với những loài cây lâu năm khác như Salvia eigii, nơi bộ phận sinh sản nằm quá sâu bên trong bông hoa khiến phương pháp "hôn" không hiệu quả, Gal Raviv đã nghĩ ra một giải pháp đầy sáng tạo. Cô thu thập những sợi lông rụng từ ba chú mèo của mình và sử dụng chúng để chuyển phấn hoa từ bông này sang đầu nhụy của bông khác.

May mắn thay, phần lớn các loài thực vật trong khu vườn bảo tồn đều tự thụ phấn được. Một số thậm chí còn tự phát tán hạt mà không cần bất kỳ sự can thiệp nào từ đội ngũ chăm sóc.

Giống hoa oải hương Pháp nở hoa trong khu bảo tồn

Silene modesta, hay tzipornit hofit, một loài cây hàng năm mọc trên đất cát ven biển và ở sa mạc Negev phía Tây, đã phát triển mạnh mẽ trong khu vườn bảo tồn ngay từ đầu. Tuy nhiên, dù ra rất nhiều nụ hoa, chúng dường như khô héo trước khi kịp nở. Dù ghé thăm khu vườn vào mọi thời điểm trong ngày, thế nhưng Raviv chưa từng thấy bất kỳ bông hoa nào mở.

Một chuyên gia bảo tồn thực vật đã khuyên cô mở một trong những nụ hoa khô để kiểm tra xem có hạt bên trong không. Quả thật, có hạt, điều đó có nghĩa là cây đã nở hoa vào một thời điểm nào đó mà không bị ai phát hiện. Thế là Raviv đã đến khu vườn vào đêm khuya, và quả nhiên, cô đã tìm thấy cây Silene mảnh mai đang nở rộ. Giữ nụ hoa khép kín sau khi mặt trời mọc là chiến lược thông minh của loài cây này để giảm bốc hơi nước trong những giờ nắng nóng, đồng thời bảo vệ hoa của nó khỏi những cơn gió mạnh ven biển ban ngày. "Tôi đã bỏ lỡ khoảnh khắc nở hoa vì cây “ngủ” vào ban ngày", Raviv cho biết.

Phát hiện này đã thúc đẩy Raviv khởi xướng một dự án nghiên cứu, so sánh loài Silene modesta với họ hàng không bị đe dọa tuyệt đẹp của nó, Silene palaestina. Mục tiêu là khám phá các quá trình sinh hóa giúp loài cây có nguy cơ tuyệt chủng bảo tồn nước.

Trên thực tế, một mục tiêu chính của việc bảo tồn thực vật là duy trì những đặc tính quý giá có thể bị mất vĩnh viễn nếu vật chủ của chúng biến mất. Việc khám phá cơ chế đằng sau những đặc tính này có thể giúp chuyển chúng sang các loài thực vật khác trong tương lai, chẳng hạn như giúp chúng phát triển trong điều kiện khô hạn hoặc thích nghi với những khắc nghiệt của biến đổi khí hậu.

Trở về với tự nhiên

Vài loài cây từ khu bảo tồn gần đây đã tìm được một ngôi nhà mới trong khuôn viên ngoài nhà kính, tại Vườn Khoa học Clore, nơi chúng được trưng bày trong một triển lãm chuyên biệt. Những loài cây này cũng sẽ là nền tảng cho một chương trình giáo dục môi trường mà Giáo sư Klein và Gal Raviv đang phát triển cùng với Viện Giáo dục Khoa học Davidson. Cả triển lãm và chương trình đều nhằm mục đích nhấn mạnh sự cần thiết của bảo tồn và khơi gợi sự quan tâm đến hệ thực vật bản địa và sinh thái học.

"Dù mục tiêu hàng đầu của chúng tôi khi tạo ra một khu vườn này là bảo tồn, mục tiêu thứ hai của chúng tôi là nâng cao nhận thức không chỉ ở Weizmann mà còn xung quanh chúng tôi, và lan tỏa sự nhiệt huyết để cứu thực vật khỏi sự tuyệt chủng", cô chia sẻ.

Gal Raviv với sự giúp đỡ từ bọn trẻ để đưa những loài thực vật có nguy cơ tuyệt chủng trở về với thiên nhiên, với sự hợp tác của Cơ quan Công viên và Thiên nhiên Israel

Việc đưa các loài thực vật có nguy cơ tuyệt chủng trở lại tự nhiên là mục tiêu thứ ba của dự án bảo tồn. Đó là lý do tại sao các cây trong khu bảo tồn ban đầu được đặt trong chậu nhưng sau đó được chuyển sang nhà lưới có bóng râm. Bằng cách này, chúng dần dần thích nghi với điều kiện tự nhiên. Hạt giống của chúng đang được thu thập để gieo trồng ngoài trời trong tương lai, trong khuôn viên viện và xa hơn nữa.

Việc tái trồng được thực hiện với sự hợp tác của Merav Lebel từ Cơ quan Công viên và Thiên nhiên Israel nhằm giúp chúng có khả năng tái hòa nhập thành công vào môi trường địa phương cao nhất. Theo Giáo sư Klein, hoa là những loài xuất hiện muộn trong quá trình tiến hóa; chúng đã tiến hóa trong mối quan hệ cộng sinh phức tạp với côn trùng và các loài động vật khác, muộn hơn nhiều so với các loài rêu, dương xỉ và cọ cổ đại đã tồn tại vào thời khủng long. Tuy nhiên, thực vật có hoa đã dành hàng triệu năm để thích nghi với môi trường xung quanh. Ví dụ, họ Silene đã tồn tại khoảng 50 triệu năm. "Điều duy nhất chúng không lường trước được chính là chúng ta", ông nói.

Trong nỗ lực tái trồng các loài này, các nhà nghiên cứu đang cố gắng khôi phục hệ sinh thái địa phương về trạng thái cân bằng ban đầu một cách chặt chẽ nhất có thể.

"Những loài thực vật này đã ở đây rất lâu trước chúng ta, trước khi tổ tiên chúng ta chinh phục mảnh đất này từ tự nhiên, và giờ đây chúng đang trên bờ vực biến mất. Hãy cho chúng một chút không gian để chúng không bị đẩy ra khỏi sự tồn tại", Giáo sư Klein cho biết.