Hệ Thống Phát Tán Bào Tử

Những dấu chấm nhỏ dưới lá cây dương xỉ là cụm bọc bào tử, nơi sản xuất ra các bào tử

Sau khi tính toán và phân tích dữ liệu bằng cách sử dụng một máy ảnh tốc độ cao, các nhà nghiên cứu có thể xây dựng lại toàn bộ quá trình phát tán bào tử. Khi các tế bào trong túi bào tử mất nước do quá trình bay hơi, áp lực của việc thất thoát nước tác động lên cấu trúc của túi làm cho nó bị uốn cong. Do đó các túi bào tử căng phồng lên, và sau đó đóng kín hai mô ở thời gian khác nhau để giải phóng bào tử.

Hình ảnh cụm bọc bào tử phóng to

Bức hình đầu tiên chụp lại được hoạt động diễn ra trong vòng vài chục phần triệu giây giống như khi kéo và thả lại chỗ co dãn. Sau đó, nước chảy qua các bức tường của túi bào tử, bức hình thứ hai ghi lại hoạt động trong khoảng thời gian hàng chục mili giây. Lúc  này các hoạt động diễn ra chậm hơn làm dừng chuyển động của túi bào tử, đẩy các bào tử ra ngoài và đi vào không khí.

Đối với các nhà nghiên cứu, việc có được tốc độ đột phá này là do cấu trúc tường của túi bào tử: xốp, các tế bào được bao quanh bởi nước chảy theo hướng này hay hướng khác tùy thuộc vào các chuyển động của túi bào tử. Tuy nhiên, giai đoạn thả lỏng đầu tiên diễn ra rất nhanh để nước không đủ thời gian chảy nhằm xoa dịu áp lực bên trong. Từ đó, nước bắt đầu lan qua các bức tường, những bức tường này có tác dụng làm chậm đáng kể chuyển động. Các hoạt động chậm lại là một điểm dừng cho quá trình đột phá tiếp theo.

Hình ảnh video tốc độ cao mô tả chuyển động mở của các túi bào tử

Những nghiên cứu trên có thể dẫn đến sự phát triển công nghệ mới lấy cảm hứng từ cơ chế sinh học cho việc thiết kế các cảm biến hoặc hệ thống các vi cơ điện tử (MEMS).

01. Laboratoire de physique de la matière condensée (CNRS / Université de Nice).02. X. Noblin et al., “The Fern Sporangium: A Unique Catapult,” Science, 2012. 335: 1322.

(Theo CNRS)Mai Lan