Cỏ dại

Cỏ, hay còn được biết đến với tên gọi đám cỏ hoặc bụi cỏ, là các loài thực vật thuộc bộ Hòa thảo, có thể mọc dại hoặc được trồng. Chúng thường có lá hẹp và phát triển trên nền giá thể. Bao gồm cả họ Poaceae (Gramineae) và các họ Cyperaceae, Juncaceae, cỏ thực sự gồm các cây ngũ cốc, tre, nứa, và các loại cỏ dùng cho bãi cỏ (như ở sân) và đồng cỏ. Họ Cyperaceae thường mọc ở đầm lầy và đồng cỏ, một số loại cũng được dùng trong ngành canh tác và sản xuất giấy...

Họ cỏ (Poaceae) là một họ cây rộng lớn với khoảng 780 chi và 12.000 loài, đứng thứ năm về số lượng trong các họ cây. Đây là họ cây quan trọng nhất về mặt kinh tế, cung cấp ngô, lúa, gạo, lúa mạch, kê, và thức ăn cho gia súc. Chúng cung cấp hơn một nửa (51%) năng lượng dinh dưỡng trong khẩu phần ăn. Trong đó, gạo chiếm 20%, lúa mạch 20%, ngô 5,5%, và các loại ngũ cốc khác 6%. Một số loài cỏ còn được sử dụng làm vật liệu xây dựng như tre, mái lá và rơm, hoặc cung cấp nhiên liệu sinh học, chủ yếu từ ngô chuyển thành ethanol. Cỏ cũng là thành phần quan trọng trong nhiều hệ sinh thái khác nhau như đầm lầy, rừng và đài nguyên.

Dù được gọi là 'cỏ', rong biển, bông gạo và sậy không thuộc họ cỏ. Rong biển và sậy thuộc bộ Rìa cỏ (Poales), còn bông gạo thuộc bộ Diên kim (Alismatales). Tuy nhiên, tất cả chúng đều là cây thuộc nhóm một lá mầm (monocot).

Thông tin mô tả

Cỏ có thể là cây thân thảo một năm hoặc lâu năm. Thân của cỏ thường có hình trụ, rỗng và có các đốt. Lá cỏ mọc xen kẽ với gân song song. Mỗi lá có cuống ôm lấy thân và mép lá thường nhẵn. Một số loại cỏ có lá cứng nhờ silica, giúp ngăn chặn động vật ăn cỏ. Dây chằng ở chỗ nối giữa cuống và lá giúp ngăn nước và côn trùng xâm nhập.

Hoa của họ Hòa thảo thường tổ chức thành các bông nhỏ, mỗi bông có nhiều hoa con. Các hoa con được nhóm lại thành chùy hoặc gai. Mỗi bông hoa bao gồm hai lá bắc ở gốc, với lá bắc bên ngoài và bên trong. Hoa của cỏ thường là hoa lưỡng tính, mặc dù có một số ngoại lệ. Bao hoa thu nhỏ thành các vảy. Quả của cỏ là hạt caryopsis, với vỏ hạt hợp nhất với thành quả. Cành nhánh của cỏ là chồi lá khác biệt so với chồi ban đầu từ hạt.

Quá trình phát triển và sinh trưởng

Lá cỏ phát triển từ gốc cây thay vì từ phần thân cao. Đặc điểm này giúp cỏ chống lại việc bị động vật ăn cỏ và cho phép chúng chịu được việc chăn thả hoặc cắt mà không ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự phát triển của cây.

Có ba loại chính về thói quen sinh trưởng của cỏ: loại tạo bụi (caespitose), loại có thân rễ và loại leo trèo. Sự thành công của cỏ phụ thuộc vào hình dạng và quá trình sinh trưởng của chúng, cũng như đa dạng sinh học. Cỏ được phân thành hai loại chính: C3 và C4, dựa trên cách thức quang hợp để hấp thụ carbon. Cỏ C4 có cấu trúc lá đặc biệt gọi là lá Kranz, giúp chúng sử dụng nước hiệu quả hơn và thích ứng tốt với môi trường khô và nhiệt đới.

Cỏ loại C3 thường được gọi là 'cỏ mùa lạnh', trong khi các loài cỏ loại C4 được xem là 'cỏ mùa nóng'.

• Cỏ mùa lạnh hàng năm - lúa mì, lúa mạch, cỏ đồng hàng năm (Poa annua), và yến mạch
• Cỏ mùa lạnh vĩnh cửu - cỏ đuôi gà (cocksfoot, Dactylis glomerata), cây bìa (Festuca spp.), cỏ xanh Kentucky và cỏ lúa vĩnh cửu (Lolium perenne)
• Cỏ mùa nóng hàng năm - ngô, cỏ Sudan và cỏ millet
• Cỏ mùa nóng vĩnh cửu - cỏ blue bluestem, cỏ Indiangrass, cỏ Bermuda và cỏ switchgrass.

Mặc dù tất cả các loài C4 đều thuộc nhánh PACMAD (như trong sơ đồ), nhưng có vẻ như quá trình quang hợp C4 đã phát triển độc lập nhiều lần, lên đến khoảng 20 lần, trong các phân họ và chi khác nhau. Ví dụ, trong chi Aristida, có một loài (A. longifolia) sử dụng quá trình C3, trong khi khoảng 300 loài khác trong chi này sử dụng quá trình C4. Một ví dụ khác là bộ tộc Andropogoneae, bao gồm ngô, lúa miến, mía, hạt Job và cỏ bluestem, đều là cây C4. Khoảng 46% số loài cỏ là cây C4.

Phân loại học

Tên gọi Poaceae được John Hendley Barnhart đặt vào năm 1895, dựa trên bộ tộc Poeae được mô tả vào năm 1814 bởi Robert Brown, và chi đại diện Poa được mô tả vào năm 1753 bởi Carl Linnaeus. Thuật ngữ này xuất phát từ tiếng Hy Lạp cổ πόα (póa), có nghĩa là 'thức ăn gia súc'.

Lịch sử tiến hóa

Cỏ đại diện cho một nhóm thực vật linh hoạt với nhiều hình thái khác nhau. Chúng bắt đầu phổ biến vào cuối kỷ Creta, và các hóa thạch phân bón khủng long (coprolite) đã cho thấy sự tồn tại của phytolith thuộc một loại cỏ có liên quan đến lúa và tre hiện đại. Cỏ đã thích ứng với nhiều điều kiện môi trường khác nhau từ rừng mưa nhiệt đới, sa mạc khô cằn, dãy núi lạnh đến các môi trường đầm lầy triều, và hiện là loại cây phổ biến nhất; cỏ là nguồn thực phẩm và năng lượng quan trọng cho mọi loại động vật hoang dã.

Biểu đồ phân loại dưới đây trình bày các phân họ và số lượng loài xấp xỉ trong dấu ngoặc:

Trước năm 2005, các phát hiện hóa thạch chỉ ra rằng cỏ đã tiến hóa cách đây khoảng 55 triệu năm. Tuy nhiên, phát hiện phytolith giống cỏ trong phân bón khủng long từ hệ Lameta ở Ấn Độ đã đẩy ngày này lùi về khoảng 66 triệu năm trước, vào cuối kỷ Creta (Maastrichtian). Năm 2011, các hóa thạch từ cùng một tầng đá đã được xác định thuộc tộc lúa hiện đại Oryzeae, cho thấy sự đa dạng lớn của các nhánh chính vào thời điểm đó.

Vào năm 2018, Wu, You và Li mô tả các hóa thạch nhỏ của cỏ được chiết xuất từ răng của khủng long ăn cỏ Equijubus normani ở miền bắc Trung Quốc, có niên đại từ giai đoạn Albian của kỷ Creta sớm, khoảng 113-100 triệu năm trước. Các hóa thạch này thuộc các dòng nguyên thủy trong họ Cỏ, tương tự như Anomochlooideae. Đây là những hóa thạch cỏ cổ xưa nhất được biết đến hiện nay.

Mối quan hệ giữa ba phân họ Bambusoideae, Oryzoideae và Pooideae trong nhánh BOP đã được làm rõ: Bambusoideae và Pooideae có mối quan hệ gần gũi hơn với nhau so với Oryzoideae. Sự phân chia này xảy ra trong khoảng thời gian ngắn, chỉ khoảng 4 triệu năm.

Theo nhà nghiên cứu Lester Charles, sự phát triển mạnh mẽ của cỏ trong Kỷ Neogen đã làm thay đổi các mô hình phát triển của sườn núi, ưu tiên các sườn núi lồi ở phía trên và lõm ở phía dưới, trong khi không còn xuất hiện những mặt lở tự do. Ông cho rằng điều này là do lớp cỏ trải rộng làm chậm quá trình trôi đất, dẫn đến việc di chuyển đất dốc nhanh hơn tương đối.

Các phân họ

Hiện có khoảng 12.000 loài cỏ thuộc 771 chi được phân loại vào 12 phân họ. Dưới đây là danh sách đầy đủ các chi cỏ:

Phân bố

Họ cỏ là một trong những nhóm thực vật phổ biến và đa dạng nhất trên hành tinh. Chúng xuất hiện trên tất cả các châu lục, kể cả Châu Nam Cực. Cỏ lông Nam Cực, Deschampsia antarctica, là một trong hai loài thực vật duy nhất sinh sống tại bán đảo Nam Cực.

Hình ảnh

Đọc thêm

• Chapman, G.P. và W.E. Peat. 1992. Giới thiệu về Các Loài Cỏ. CAB Internat., Oxon, Vương quốc Anh.
• Cheplick, G.P. 1998. Sinh học Dân số của Cỏ. Cambridge University Press, Cambridge.
• Milne, L. và M. Milne. 1967. Các Loài Cây Sống Trên Thế Giới. Chaticleer Press, N.Y.
• Soderstrom, T.R., K.W. Hilu, C.S. Campbell, và M.E. Barkworth, biên tập. 1987. Hệ thống và Tiến hóa của Cỏ. Smithsonian Institution Press, Washington, D.C.
• Went, Frits W. 1963. Các Loài Thực Vật. Time-Life Books, N.Y.

Liên kết ngoài

• Tài liệu liên quan đến Cỏ (thực vật) trên Wikimedia Commons
• Cỏ tại Từ điển bách khoa Việt Nam
• Cỏ tại Encyclopædia Britannica (tiếng Anh)