Địa Y

Hiện nay vẫn có nhiều người nhầm lẫn Địa Y là 1 loại rêu hay tảo, nấm mà vẫn chưa thực sự hiểu rõ về khái niệm thuật ngữ Địa Y, tác dụng của Địa Y như thế nào. Vậy qua bài viết dưới đây của Nhà thuốc Ngọc Anh sẽ giới thiệu đầy đủ thông tin về Địa Y tới các bạn đọc.

Địa Y là gì?

• Địa Y không phải là 1 sinh vật đơn lẻ, 1 cá thể riêng biệt mà là tên gọi chung cho sự liên kết cộng sinh ổn định giữa nấm với tảo hoặc/và vi khuẩn lam. Địa Y thường được tìm thấy nhiều ở khắp các khu rừng ở Bắc Mỹ. Địa Y không phải là động vật cũng không phải thực vật. Trong Địa Y, nấm cung cấp cấu trúc cho tảo sống và ngược lại tảo cung cấp thức ăn cho nấm, đây là mối quan hệ cộng sinh dựa vào nhau để sống. Sự cộng sinh của trong Địa Y là sự tương hỗ vì cả nấm và tảo, vi khuẩn lam đều có lợi cho nhau.
• Tùy vào từng nơi phân bố và loại Địa Y mà kích thước Địa Y có thể khác nhau từ nhỏ như các sợi dài vài milimet đến to như đồng xu đều có. Địa Y có thể mọc ở mọi nơi. Địa Y có màu sắc phong phú từ màu cam sáng đến vàng và xám hay xanh lá cây thậm chí có nhiều loại Địa Y có màu đen. Các loài địa y: Địa Y là nhóm sinh vật rất đa dạng trong tự nhiên có khoảng 17.000 loài, ở riêng Bắc Mỹ đã ghi nhận có đến hơn 3600 loại địa y khác nhau.
• Giống như những loại nấm khác, Địa Y cần carbon làm thức ăn nhờ đó nó lấy carbon từ không khó bởi tảo cộng sinh, vi khuẩn lam có khả năng quang hợp.
• Hình ảnh Địa Y 

Cấu tạo của Địa Y

Địa Y được hình thành bởi sự cộng sinh giữa nấm với tảo hoặc/và vi khuẩn lam (hay còn gọi là Photobiont địa y)

• Có nhiều loại nấm khác nhau và không liên quan góp phần vào thành Địa Y đặc biệt phổ biến trong số đó là nấm cốc hay ascomycetes (chiếm 98%).
• Photobiont địa y là tảo xanh hoặc vi khuẩn lam nhưng chủ yếu hầu hết Địa Y (90%) là nấm liên kết với tảo xanh quang sinh.

Sự cộng sinh của Địa Y

• Khi lần đầu tiên Schwendener ( 1869 ) mô tả bản chất kép của sự cộng sinh địa y là việc nấm ‘đồng hóa’ tảo. Ông cho rằng nấm ký sinh vào tảo, sau đó Bary ( 1879 ) đề xuất rằng mối quan hệ trong Địa Y là tương hỗ.
• Địa Y là sự liên kết cộng sinh từ 2 hay nhiều sinh vật tương tác chặt chẽ với nhau bao gồm 1 loại nấm với 1 hay nhiều đối tác tảo/vi khuẩn lam (photobiont), trong đó trung tâm là nấm và sinh vật quang dưỡng, điển hình là tảo và/hoặc vi khuẩn lam. Tảo và vi khuẩn lam đều có khả năng tạo ra đường đơn giản thông qua quá trình quang hợp. Ngược lại nấm là 1 loại ị dưỡng và cần được cung cấp thức ăn từ bên ngoài. Trong Địa Y, nấm xây dựng cấu trúc của địa ý trong đó chúng giúp cung cấp các điều kiện cho liên kết ổn định lâu dài với các thành phần tảo, vi khuẩn lam.
• Có nhiều tranh luận về bản chất của mối quan hệ chính xác trong Địa Y. Nhiều người cho rằng nấm đang nuôi dưỡng các photobiont theo hình thức ký sinh có kiểm soát trong khi đó photobiont cũng đem lại 1 số lợi ích nhất định. Nhiều nghiên cứu khẳng định sự cộng sinh trong Địa Y là mối quan hệ tương hỗ trong đó cả 2 đều phụ thuộc vào nhau để tồn tại, đều được hưởng lợi từ mối quan hệ. Nấm có khả năng hấp thu nguồn carbon dưới dạng đường đơn giản nhưng các photobiont cũng cung cấp điều kiện sống tối ưu. Photobiont được cải thiện khả năng tiếp thu các chất dinh dưỡng do quá trình tiêu hóa của nấm bên ngoài tế bào. Bên trong Địa Y thường chứa nhiều hoạt chất nấm thứ cấp phức tạp không thể tìm thấy ở những nơi khác trong tự nhiên và những hoạt chất này có khả năng bảo vệ khỏi bức xạ UV, hút ẩm và thu hút các động vật ăn cỏ.

Môi trường sống của địa y

• Địa Y được tìm thấy ở hầu hết các hệ sinh thái trên cạn trên trái đất từ rừng mưa nhiệt đới đến môi trường vùng cực. Ở nhiều vùng, Địa Y chiếm tỷ lệ đáng kể và các loài cộng sinh địa y riêng lẻ đều có tác dụng chuyên biệt đối với các điều kiện môi trường cụ thể. Một số địa y có thể lưỡng cư hoặc thậm chí sống dưới nước, các vùng thủy triều.
• Địa y cộng sinh không có khả năng điều hòa nước bên trong và do đó Địa Y hydrat hóa và hút ẩm đồng bộ thích hợp với các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm theo ngày và theo mùa tại nơi chúng sinh sống, cũng như các điều kiện thời tiết và khí hậu khắc nghiệt vì vậy Địa Y có khả năng sống sót rất tốt.
• Ở các thung lũng khô cằn ở Nam Cực, địa y thậm chí còn có thể phát triển trong khoảng nhiệt độ từ 0°C đến −50°C với lượng mưa hàng năm dưới 50 mm mỗi năm do một phần nhờ vào khả năng cộng sinh của tảo.
• Ở các sa mạc nóng nực, Địa Y có thể tồn tại ở nhiệt độ lên tới 70 °C, điều kiện ánh sáng gay gắt và lượng nước thấp.

Vai trò của Địa Y trong hệ sinh thái

Địa Y đảm nhận các vai trò khác nhau trong hệ sinh thái nơi chúng sống. Địa Y là loài chủ chốt tạo nên môi trường sống của nhiều loài sinh vật khác nhau và làm phong phú thêm hệ sinh thái. Địa Y đem lại nhiều lợi ích cho thiên nhiên:

• Địa Y đóng vai trò là nguồn thức ăn và môi trường sống cho nhiều loài động vật, sinh vật như chim, hươu, động vật gặm nhấm.
• Địa Y bảo vệ đá và cây cối khỏi các yếu tố như gió, mưa, tuyết.
• Địa Y có khả năng hấp thu carbonat hay chất ô nhiễm từ môi trường nhờ đó cung cấp bầu không khí trong lành, thậm chí Địa Y còn có khả năng hấp thu kim loại nặng hay lưu huỳnh.

Lợi ích của Địa Y đối với sức khỏe

• Chất chuyển hóa thứ cấp của địa y là các hợp chất polyphenolic, cụ thể là axit salazinic, axit evernic và (-) – axit usnic có hiệu quả chống lại các khối u khác nhau. Các khối u của hệ thần kinh trung ương đặc biệt u nguyên bào thần kinh đệm đa dạng là một trong những loại ung thư nguy hiểm nhất. Nghiên cứu về các hợp chất có nguồn gốc từ địa y đã được chứng minh có khả năng chống ung thư, cũng như các đặc tính chống viêm, chống oxy hóa và bảo vệ thần kinh. Cũng có bằng chứng cho thấy đặc tính bảo vệ thần kinh và chống viêm của axit evernic của Địa Y.
• Các tài liệu hiện nay cũng chỉ ra rằng các hợp chất có nguồn gốc từ Địa Y cũng như các dẫn xuất tổng hợp của chúng, có thể tăng cường tác dụng của các loại thuốc chống ung thư.
• Chiết xuất Địa Y là nguồn cung cấp rất nhiều hợp chất bao gồm các dẫn xuất axit pulvinic, depsidone, depside, depsones, terpen, carotenoid, anthraquinone và xanthones vì vậy Địa Y có nhiều hoạt tính đáng kể bao gồm chống viêm, chống khối u, cân bằng nội môi của các loại oxy phản ứng (ROS), kháng cholinergic, chống ung thư.

Sự biến mất của một số loài Địa Y do biến đổi khí hậu

• Địa Y rất nhạy cảm với sự thay đổi môi trường sống đặc biệt là nơi mà chúng phát triển vì Địa Y không có khả năng di chuyển như động vật để tránh các hiện tượng thay đổi khí hậu, hỏa hoạn, lũ lụt,…chúng hấp thụ trực tiếp dinh dưỡng, độ ẩm từ môi trường vì vậy nếu có sự thay đổi về đất, đá, cây,..nơi mà Địa Y sống thì chúng rất dễ hấp thu những chất độc hại vào cơ thể vì vậy dẫn đến tình trạng tuyệt chủng của 1 số loài Địa Y.
• Sự biến mất của 1 số loài Địa Y đã được các nhà tự nhiên học ghi lại trong gần hai thế ký qua. Một nhà tự nhiên học người Anh là Dickensian là người đầu tiên ghi nhận sự mất đi 1 loại Địa Y do thành phố phát triển và chất lượng không khí giảm sút. Một nhà địa chất học ở Paris cũng đã ghi lại sự tuyệt chủng của 1 số loài Địa Y trong cuộc Cách mạng Công nghiệp hóa. Tại Hoa Kỳ, nạn phá rừng , quá trình đô thị hóa, Cách mạng Công nghiệp đã khiến địa y ở Nam California bị mất đi. Ở Pennsylvania và Thung lũng Ohio  đã từng có một sa mạc địa y rộng hàng chục ngàn dặm vuông.
• Vào năm 2013, các nhà địa chất học đã phát hiện ra do nhiệt độ Trái Đất càng ngày càng nóng lên khiến thành phần vi sinh vật bị thay đổi bag nhiều loài Địa Y không thể chịu được sự biến đổi này và đang dần biến mất.

Tài liệu tham khảo

1. Elżbieta Studzińska-Sroka,1,* Aleksandra Majchrzak-Celińska,2 Przemysław Zalewski,1 Dominik Szwajgier,3 Ewa Baranowska-Wójcik,3 Barbara Kaproń,4 Tomasz Plech,5 Marcin Żarowski,6 and Judyta Cielecka-Piontek (2021), Lichen-Derived Compounds and Extracts as Biologically Active Substances with Anticancer and Neuroprotective Properties, ncbi.nlm.nih.gov. Truy cập ngày 30/01/2024.
2. Rebecca Ingelfinger, Marina Henke, Luise Roser,Thomas Ulshöfer, Anjuli Calchera, 4 Garima Singh, Michael J. Parnham,Gerd Geisslinger, Robert Fürst, Imke Schmitt, and Susanne Schiffmann (2020) Unraveling the Pharmacological Potential of Lichen Extracts in the Context of Cancer and Inflammation With a Broad Screening Approach, ncbi.nlm.nih.gov. Truy cập ngày 30/01/2024.