Fr: Loan Nguyen
Bông hoa lạ trên lá cờ Hong Kong
Claire AsherBBC Earth
Hong Kong là một thành phố đầy những sự đối lập: giữa công nghệ và truyền thống, giữa các tòa nhà cao tầng và vùng nông thôn tuyệt đẹp, và là sự pha trộn giữa phương Đông và phương Tây.
Lá cờ của vùng lãnh thổ này có hình một bông hoa với quá khứ và tương lai cũng phức tạp như vậy.
Trên lá cờ Hong Kong có hình bông hoa năm cánh rất đặc biệt màu trắng nổi bật trên nền cờ đỏ. Bông hoa đã trở thành biểu tượng của Hong Kong khi nơi này được trao trả cho Trung Quốc hồi 1997.
Thế nhưng nguồn gốc thực sự của loài cây bí ẩn này mới chỉ được tiết lộ trong những năm gần đây. Nó hiện được chăm sóc bởi các dự án bảo tồn cộng đồng, nhằm tránh bị tuyệt chủng.
'Bông hoa mà chúng ta đang nói tới là hoa của môt jloài cây đặc biệt, được gọi là cây phong lan Hong Kong, một loài cây bản địa của hòn đảo.
'Phong lan nhưng không phải phong lan'
Tuy có tên như vậy, nhưng đó không phải là phong lan mà lại thuộc họ đậu, cùng nhóm với đậu đũa hay đậu hạt. Tuy nhiên, những bông hoa đặc trưng của nó lại rất giống với hoa phong lan, khiến cho nó được đặt theo cái tên đó.
Cây phong lan Hong Kong đầu tiên được Jean-Marie Delavay, một nhà truyền giáo người Pháp, phát hiện ra vào khoảng năm 1880 khi đi bộ dọc vùng nông thôn. Ở gần một ngôi nhà đổ nát, ông nhìn thấy một cái cây đơn lẻ với những bông hoa với sắc đỏ tươi tuyệt đẹp, và ông đã cắt lấy một cành.
"Ông ấy nghĩ là nó trông thật ấn tượng, thật đẹp, và rất khác với những gì ông ấy từng nhìn trước đó, cho nên ông ấy đã cắt một cành đem về trại an dưỡng của mình," khoa học gia Rob Davidson từ tạp chí Gigascience nói. Trại an dưỡng là thứ rất phổ biến thời thuộc địa, là nơi để các nhà truyền giáo bị nhiễm các căn bệnh nhiệt đới trong các chuyến đi nghỉ ngơi, phục hồi sức khỏe.
Người ta tin rằng tất cả các cây phong lan Hong Kong ngày nay đều là hậu duệ của cành cây mà nhà truyền giáo người Pháp này đem về.
"Tất cả các cây này kể từ đó đã được trồng một cách thủ công bằng cách lấy một cành trên cây già, rồi ghép gốc cho nó phát triển," Davidson nói.
GURCHARAN SINGH/ALAMY
Đây là quá trình 'ghép cành', rất quen thuộc đối với thợ làm vườn và nhà nông từ hàng ngàn năm qua, đến nỗi người ta rất dễ dàng quên mất rằng đây là một phương pháp phát triển cây rất đáng nể.
Vài năm sau phát hiện của Delavay, một cành cây đã được chuyển cho nơi mà ngày nay là Hiệp hội Vườn thú và Bách thảo Hong Kong, và nó được đặt tên làBauhinia blakeana. Cái tên này nhằm vinh danh các nhà thực vật học hồi Thế kỷ 17 là Gaspard và Jean Bauhin, và vị thống đốc Hong Kong người Anh, Sir Henry Blake.
Ghép cành
Nội dung mô tả khoa học đầu tiên về loài cây này được nhà thực vật học người Anh Stephen Troyte Dunn công bố vào năm 1908.
Dunn ghi nhận cả vẻ đẹp lạ thường lẫn khả năng sinh ra hạt của nó. "Cây này hiện rất hiếm và có lẽ sẽ còn hiếm trong một thời gian nữa, bởi nó chỉ có thể trồng được bằng phương pháp ghép cành," ông viết.
Thế nhưng Dunn đã hoàn toàn sai lầm. Ngày nay B. blakeana chẳng hiếm chút nào.
Kể từ khi được phát hiện ra tới nay, đã có trên 25.000 cành được cấy ghép, và loài cây này đã xuất hiện khắp nơi ở Hong Kong cũng như Trung Quốc, Hoa Kỳ, Australia và các nơi khác. "Có 25.000 cây ở Hong Kong, và hàng chục ngàn cây khác trên thế giới," Davidson nói.
Chỉ nhờ bằng phương pháp phân tích gene hiện đại mà các khoa học gia mới bắt đầu giải mã được nguồn gốc bí hiểm của cây phong lan Hong Kong.
Một nghiên cứu công bố hồi 2005 cho thấy loài hoa lạ này thực ra là kết quả lai tạo của hai giống cây chúng ta đã biết rõ, là cây hoa bướm hồng (B. variegata) và câyB. purpurea có hoa màu tím.
Điều này giúp lý giải vì sao các cây chỉ có thể được nhân giống nhờ sự can thiệp của con người, với phương pháp ghép cành. Cũng giống như con la, B. blakeanalà thứ con lai vô sinh.
Lai giống là hiện tượng một giống mới được sinh ra từ sự kết hợp một nửa DNA của giống này với một nửa DNA của giống khác. Đây là trình cho kết quả thất thường. Hầu hết thời gian là thất bại bởi hai nửa DNA đơn giản là không kết hợp được với nhau. Đa số các phôi lai không bao giờ phát triển được.
Ngay cả khi phát triển được thành một thực thể trưởng thành, thì chúng cũng thường vô sinh.
Lý do là bởi việc sinh sản có lẽ là điều phức tạp nhất mà các cơ thể sống có thể làm được. Hai nửa DNA có thể đủ độ tương thích để sản sinh ra một thực thể bình thường, tuy nhiên lại không đủ để thực thể đó có khả năng sinh sản.
Như chúng ta đã biết cho đến nay, thì mọi cây B. blakeana đều được tạo ra từ sinh sản vô tính - tức là việc cắt một cành từ cùng một cây gốc.
Có lẽ chúng ta sẽ không bao giờ biết được là làm thế nào mà cái cây lai ban đầu đã có mặt tại Hong Kong, nhưng các khoa học gia nay đang dùng kỹ thuật phân tích gene hiện đại để tìm hiểu cây phong lan kỹ càng hơn.
Vào cuối 2016, dự án nghiên cứu về loài cây này đã công bố phần đầu các dữ liệu về các phần 'trội' trong gene.
Bởi B. blakeana là loài cây lai vô sinh, cho nên nó cũng đang trên đà bị đe dọa tuyệt chủng.
Tất cả các cây được trồng từ 25.000 cành chiết ra ở Hong Kong và nhiều ngàn cây khác trên thế giới đều có bộ gene như nhau. Chúng đều được cho 'cloning', tức sinh sảnh vô tính, từ nhau ra, không hề có sự đa dạng hóa gene nào hết. Và đây không phải là điều hay.
Cây cối cũng giống như động vật, đều có thể nhiễm bệnh như nấm, virus hay do vi khuẩn. Dịch bệnh trên cây du Hà Lan đã khiến trên 25 triệu cây của Anh chết, và bệnh thối ruột gỗ đã xóa sổ hoàn toàn cây tần bì ở châu Âu.
Thế nhưng tình thế có thể còn nguy ngập hơn cho các loài cây sinh sản vô tính như B. blakeana.
Bình thường thì "với những loại dịch bệnh đó, ta sẽ tìm được một số cây hay một số thành viên trong loài cây đó có khả năng kháng bệnh một cách tự nhiên do đặc tính đa dạng sinh học của chúng," Davidson nói. "Nhưng với loại cây này thì không, bởi tất cả chúng đều giống nhau."
Và điều đó có nghĩa là nếu như loài cây này mắc căn bệnh nào đó thì tất cả các cây phong lan Hong Kong sẽ đều cùng mắc căn bệnh đó, và tất cả sẽ đều bị xóa sổ,
Cây phong lan Hong Kong đã từng bị tấn công bởi một số loại dịch bệnh liên quan tới nấm trong những năm gần đây, và Davidson hy vọng là dự án nghiên cứu của mình sẽ giúp tìm ra biện pháp chống lại tình trạng bị lây nhiễm trong tương lai.
Một giải pháp khác cho sự kém đa dạng gene để 'sửa chữa' hệ thống sinh sản củaB. blakeana, cho phép các cây có thể tự sinh sản được, Bước tiến hóa này sẽ giúp chúng có khả năng chống lại các bệnh lây nhiễm trong tương lai.
Khả năng sinh sản cũng giúp cây phong lan Hong Kong tránh được tình trạng lão hóa, vốn thường xảy ra đối với các trường hợp sinh sản vô tính.
Khi cơ quan sinh sản hoạt động thông qua các hoạt động thụ phấn, nó sẽ loại trừ những thành phần già cỗi. Cơ quan sinh sản mới, được tạo thành thông qua hoạt động thụ phấn, sẽ không mang các thành phần 'lỗi' liên quan tới tình trạng lão hóa của các cây cha mẹ.
Nếu không có bước đi này, cây phong lan Hong Kong có thể sẽ tiếp tục bị già đi, bởi mỗi cành cây được cắt ra từ cây mẹ sẽ vẫn mang gene 'già cỗi' của cây mẹ.
Cây cối nổi tiếng là có tuổi đời dài hơn nhiều so với các loài động vật, với những cây sống lâu nhất đã tồn tại 4.000 năm, do đó có thể vấn đề này đã từng xảy ra. Chúng ta không biết mấy về tình trạng lão hóa của các cây sinh sản vô tính nhưBauhinia, nhưng các nghiên cứu cho thấy những dấu hiệu lão hóa được thể hiện qua cây lá dương rung lâu năm (populus tremuloides), được tạo ra từ sinh sản vô tính.
Nếu như các tế bào của B. blakeana bị lão hóa đi từ thế hệ này qua thế hệ khác, nó sẽ chỉ là vấn đề thời gian cho tới khi các cây này chết đi vì già cỗi.
Lawrence Ransden từ Đại học Hong Kong là thành viên của nhóm đã phát hiên ra nguồn gốc lai trộn của B. blakeana hồi 2005. Ông nay dẫn đầu việc tìm kiếm các cây có đột biến gene, có khả năng sinh sản. Những cây đó có thể tồn tại: với chỉ một số ít các cây đột biến gene có mặt ở đúng chỗ, thì một cây B. blakeana có khả năng sinh sản về mặt lý thuyết sẽ bắt đầu sản sinh ra hạt.
Nếu như họ tìm được một cây B. blakeana như thế, thì cây đó có lẽ không đẹp như những cây vô sinh. Hoa của các cây B. blakeana vô sinh thì "nở tưng bừng lâu hơn, vì cây chẳng mất năng lượng cho việc sản sinh ra hạt," Davidson nói.
Tuy nhiên, một cái cây có khả năng sinh sản sẽ giúp cứu được cả một loài cây. Nhưng cho tới khi có một cây như vậy được tìm thấy, hay có cách nào khác để tạo ra được một cây như thế, thì cây phong lan Hong Kong sẽ vẫn phải tồn tại theo cách nó đã từng trong suốt thế kỷ qua.
Cây phong lan được chọn làm biểu tượng của Hong Kong bởi nó đại diện cho sự sáp nhập giữa cái cũ và cái mới. "Thật là một bông hoa đẹp và đầy tính biểu tượng," Davidson nói.
Daniel Doan*Paula Le* Kimmy Nguyen
When Hong Kong was handed over to China in 1997, it chose a strange but beautiful flower to go on its flag. This is the story of that plant.
- By Claire Asher
Hong Kong is a city of contrasts: of new technology and old traditions, of high-rise buildings and stunning countryside, a hybrid between the East and the West. The territory's flag bears a flower whose past, and future, are just as complicated.
The flag of Hong Kong features a distinctive five-petalled white flower on a red background. This flower became Hong Kong's emblem when the territory was handed over to China in 1997.
But the true origin of this mysterious plant has only been revealed in recent years. It is now the subject of community conservation projects hoping to save it from extinction.
The Hong Kong orchid tree (Bauhinia blakeana) (Credit: Gurcharan Singh/Alamy)
The flower in question is a peculiar plant known as the Hong Kong orchid tree. It is a native of the island of Hong Kong.
Despite its name it is not an orchid, but rather a tree in the legume family, the group that includes peas and beans. However, its distinctive 15cm flowers are reminiscent of orchid flowers, and the common name stuck.
The first Hong Kong orchid tree was found around 1880 byJean-Marie Delavay, a French Catholic missionary out hiking in the countryside. Near a ruined building, he found a single tree with incredible magenta flowers, and took a cutting.
"He thought it was quite stunning, quite beautiful, and quite different to ones he had seen before, and so he took a cutting of it and brought it back to his sanatorium," says data scientist Rob Davidson of the journal Gigascience. Sanatoriums were popular in colonial times as a place of respite and recovery for missionaries that had contracted tropical diseases on their travels.
It is believed that all the Hong Kong orchid trees alive today are descendants of this single plant.
Bauhinia blakeana in Hong Kong (Credit: EPA European Pressphoto Agency B.V./Alamy)
"All the trees since then have been cultivated by hand, by someone who's taken a bit of an old tree, and stuck it on to another root stock and let it grow from there," says Davidson.
This process is called "grafting". It has been familiar to gardeners and farmers for thousands of years, so much so that it is easy to forget that it is remarkable.
It is as if someone you could cut the buttocks off one person and stick them onto one leg from another person – and the buttocks then grew a torso, arms and head, and another leg, effectively becoming a copy of the first person, but still with the leg from the other person.
"You can grow tomatoes above ground on the root stock of potatoes that grow underground," says Davidson. The existence of grafting is a reminder of how different plants are from animals.
Bauhinia blakeana is iconic (Credit: EPA European Pressphoto Agency B.V./Alamy)
Some years after Delavay's discovery, a cutting was passed to what is now the Hong Kong Zoological and Botanical Gardens. There it was named Bauhinia blakeana. The name honours the 17th-Century botanists Gaspard and Jean Bauhin, and the recently-departed British governor of Hong Kong Sir Henry Blake.
The first scientific description of the plant was published by the British botanist Stephen Troyte Dunn in 1908.The description is online as a PDF, beginning on page 351.
Dunn noted both its unusual beauty and its inability to produce seeds. "The tree is at present a very rare one in cultivation and is likely for some time to remain so, as it can only be cultivated by cuttings," he wrote.
But Dunn was dead wrong. Today B. blakeana is anything but rare.
Since the plant was discovered over 25,000 cuttings have been made. The tree is found throughout Hong Kong, as well as in China, the USA, Australia and elsewhere. "There's 25,000 of them in Hong Kong, and tens of thousands more around the world," says Davidson.
Only with modern genetics have scientists begun to unravel the mysterious origins of the Hong Kong orchid tree. A study published in 2005 revealed that the strange flower is actually a hybrid of two known species; the pink-flowered butterfly tree (B. variegata),and the purple-flowered B. purpurea.
This explains why the trees can only reproduce with human help, by taking cuttings. Just like a mule, B. blakeana is a sterile hybrid.
Hybridisation is when a new species is produced by combining half of the DNA of one species with half of the DNA of another. It is a hit-and-miss exercise. Most of the time, it fails because the two halves of DNA are simply too different to work together. The majority of hybrid embryos never develop.
Even when a hybrid does develop into an adult, they are often sterile.
This is because reproducing is probably the most complex thing living organisms do. The two DNA halves might fit together well enough to produce a functional organism, but not well enough to allow for offspring.
Davidson explains this with an analogy. Imagine you have just moved house, and you need a desk in your new home office. But you are short of cash, so you decide to buy two broken second-hand flat-pack desks, and put the pieces together somehow.
"I could probably assemble them into a pretty decent-looking desk, and from the outside, it would look like a desk," Davidson says. But a closer inspection would reveal problems. For instance, the rollout keyboard drawer might not roll out if it "wasn't aligned smoothly".
The hybrid B. blakeana is the same. It looks like a tree, but not all of it works because its genes are poorly aligned.
In line with this, as far as we know, everyB. blakeana is a genetic clone – a cutting – of the same original plant.
We may never know how the original hybrid tree came to be there. But scientists are now using modern genomic techniques to understand the orchid tree better.
Davidson is leading a crowd-funded project called Bauhinia Genome, which has so far raised over $2,600 to sequence the plant's unique genome. "We were hearing all the time that genetic sequencing is getting cheaper and cheaper," he says. In late 2016 the project released its first batch of data, covering the "active" parts of the genome.
The project doubles as a public education initiative, aiming to teach people about genome sequencing. "I don't think a scientific paper's ever been written in local Cantonese," says Davidson. His project will produce videos, articles and peer-reviewed papers in both English and Cantonese. "We want to make it as accessible as possible."
The team also asked the public to go out and look for B. blakeana trees to help map their distribution. "Hiking is very popular in Hong Kong, and we wanted to have people going out and looking at the trees, getting to know the differences between their Bauhinia and the two parentBauhinia species," Davidson says.
But there is also a serious side to the project. Because B. blakeana is a sterile hybrid, it is in grave danger.
Diseases like ash dieback can be devastating (Credit: David Mark/Alamy)
Every single one of the 25,000 cuttings in Hong Kong, and the other trees around the world, are all genetically identical. They are all clones of each other, with no genetic diversity. This genetic homogeneity is not a good thing.
Trees, just like animals, can contract diseases caused by fungal, viral or bacterial infections. These diseases can be devastating: Dutch elm disease has killed over 25 million trees in the UK alone, and ash dieback threatens to wipe out ash trees across Europe.
But the situation could be even more serious for clonal plants like B. blakeana. Normally, "for those kinds of diseases, you find that there are some plants, some members of the species that have a natural resistance, because of their biodiversity," says Davidson. "But in the case of this plant, they're all the same."
That means they are sitting ducks. "If there was an infection that was very effective at killing off these trees, they would all be wiped out," says Davidson.
The orchid tree has already been hit by several fungal diseases in recent years, and Davidson hopes that his genome-sequencing project might give it a chance to fight back against future infections.
Dutch elm disease has killed thousands of trees (Credit: Pictorial Press Ltd/Alamy)
"We hope that by mapping the genome we could perhaps use that, if there was some kind of infestation that happened further down the line," says Davidson.
"You can sequence a new parasite or bacterium quite quickly, so if you already had a map of the Bauhiniagenome, then you could compare the two," he says. This could enable scientists to figure out how the infection was able to attack B. blakeana, and quickly engineer a counter-measure.
Another solution to the problem of low genetic diversity would be to repair B. blakeana's reproductive system, allowing the plants to reproduce sexually. Kick-starting their evolution like this would give them a fighting chance against future infections.
Fertility would also help the Hong Kong orchid tree avoid another potential peril of clonal reproduction: ageing.
When an organism reproduces sexually, it wipes the slate clean in terms of ageing. A new-born organism, produced by sex, has none of the age-related damage its parents do.
Without this step, the Hong Kong orchid tree may be ageing continuously, with each cutting carrying on from the age of the cut tree.
Trees are notorious for being exceptionally long-lived compared to animals, with the oldest living trees some 4,000 years old, so it may be some time before this problem becomes apparent. Little is known about ageing in clonal plants like Bauhinia, but studies suggest thatsigns of ageing are visible in long-lived trembling aspen (Populus tremuloides), which reproduce clonally.
If B. blakeana's cells are ageing generation after generation, it may be only a matter of time before the trees start dying of old age.
Lawrence Ramsden of the University of Hong Kong was a member of the team that discovered B. blakeana's hybrid origin in 2005. He is now leading a search for mutant trees that are fertile. Such trees might exist: with a few mutations in the right places, a sterile B. blakeana could theoretically start producing viable seeds.
If they do find a fertile B. blakeana tree, it might not be quite as beautiful as the sterile ones. That is because the flowers of sterile B. blakeanatrees "stay in bloom longer because the plant doesn't put any energy into producing seeds," says Davidson.
However, a fertile tree might just save the species. But until one is found, or one of the other approaches comes to fruition, the Hong Kong orchid tree will have to survive the way it has for the last century.
The orchid tree was chosen as Hong Kong's emblem because it represents the merging of old and new. So it seems apt that the plant is itself a hybrid, and that it might be saved by melding new technology with old-fashioned amateur naturalism.
"It is such a beautiful and emblematic flower," says Davidson.
.../..
Join over six million BBC Earth fans by liking us on Facebook, or follow us onTwitter and Instagram.
If you liked this story, sign up for the weekly bbc.com features newslettercalled "If You Only Read 6 Things This Week". A handpicked selection of stories from BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel and Autos, delivered to your inbox every Friday.
http://www.bbc.com/vietnamese/vert-earth-39498004
http://www.bbc.com/earth/story/20161209-how-a-weird-hybrid-plant-ended-up-on-the-flag-of-hong-kong
