Nhặt một cây nấm từ nền rừng, bạn đang chạm vào phần đỉnh của một thực thể gần như không thể hình dung nổi về quy mô. Những gì bạn nhìn thấy — mũ nấm, thân nấm, các phiến — thực ra chỉ là phần nhỏ nhất của sinh vật đó.

Bên dưới chân bạn, len lỏi qua từng gram đất theo mọi hướng, là một mạng lưới đã sinh trưởng, giao tiếp và duy trì sự sống của các hệ sinh thái suốt hàng trăm triệu năm.

Nấm không phải là thực vật. Cũng không phải là động vật. Chúng là một dạng sống hoàn toàn khác — và càng được nghiên cứu, chúng càng trở nên kỳ lạ và đáng kinh ngạc hơn.

Nấm xuất hiện từ rất lâu trước thời khủng long

Những hóa thạch nấm cổ xưa nhất có niên đại khoảng 1,3 tỷ năm — từ rất lâu trước khi thực vật bắt đầu chinh phục đất liền, trước khi động vật bò lên từ đại dương, và còn xa hơn nữa so với thời điểm những con khủng long đầu tiên xuất hiện cách đây khoảng 230 triệu năm. Nấm là một trong những sinh vật phức tạp đầu tiên định cư trên đất liền, và ngày nay người ta tin rằng chính chúng đã mở đường cho sự sống của thực vật trên cạn. Mối quan hệ cộng sinh giữa thực vật sơ khai và nấm — trong đó nấm cung cấp khoáng chất và nước cho rễ cây để đổi lấy đường — đã giúp những cây đầu tiên sống sót trong môi trường đất nghèo dinh dưỡng. Nếu không có sự hợp tác này, thảm xanh trên đất liền có lẽ chưa từng tồn tại. Và cho đến nay, hầu hết các loài cây vẫn duy trì một dạng liên kết cổ xưa ấy.

Sinh vật lớn nhất Trái Đất là một loài nấm

Tại khu rừng quốc gia Malheur ở bang Oregon, Hoa Kỳ, một cá thể nấm mật bao phủ diện tích khoảng 9,6 km². Nó được ước tính có tuổi đời từ 2.000 đến 8.000 năm và được xem là sinh vật lớn nhất từng được biết đến trên hành tinh xét theo diện tích. Những cụm nấm mọc trên mặt đất mà ta nhìn thấy thực chất chỉ là phần nổi — toàn bộ cơ thể của nó là một hệ sợi nấm liên kết liên tục, lan rộng dưới lòng đất trên toàn bộ khu vực đó. Các cây nấm chỉ là cấu trúc sinh sản, tương tự như hoa ở thực vật. Phần chính của sinh vật gần như hoàn toàn vô hình và nằm sâu dưới lòng đất.

Mạng lưới rừng: cách cây cối “giao tiếp”

Bên dưới mỗi khu rừng khỏe mạnh là một mạng lưới nấm rộng lớn và phức tạp đến mức các nhà khoa học gọi nó là “mạng lưới rừng”. Các loài nấm cộng sinh kết nối hệ rễ của nhiều cây khác nhau — thậm chí thuộc các loài hoàn toàn khác biệt — thành một mạng lưới chung, nơi dinh dưỡng, nước và tín hiệu hóa học được trao đổi qua lại. Các nghiên cứu cho thấy những cây trưởng thành có thể truyền carbon qua mạng lưới này đến các cây non đang mọc trong bóng râm như thể “nuôi dưỡng” thế hệ kế tiếp. Khi một cây bị căng thẳng do hạn hán, côn trùng tấn công hoặc bệnh tật, tín hiệu hóa học sẽ lan truyền đến các cây xung quanh, giúp chúng tăng cường cơ chế phòng vệ trước khi mối nguy thực sự xuất hiện. Mạng lưới này không hoạt động một cách ngẫu nhiên. Nó dường như biết ưu tiên — phân bổ tài nguyên đến những cây non hoặc dễ tổn thương theo cách có lợi cho toàn bộ khu rừng, chứ không chỉ cho từng cá thể riêng lẻ.

Một số loài nấm phát sáng trong bóng tối

Có ít nhất hơn 100 loài nấm phát quang sinh học trên thế giới, phân bố ở các khu rừng tại Brazil, Nhật Bản và nhiều vùng nhiệt đới khác. Chúng phát ra ánh sáng xanh lục dịu nhờ phản ứng hóa học liên quan đến một hợp chất đặc biệt, và ánh sáng này duy trì liên tục — không nhấp nháy như đom đóm mà tỏa sáng ổn định suốt đêm. Mục đích của hiện tượng này vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn. Một giả thuyết cho rằng ánh sáng thu hút côn trùng, từ đó giúp phát tán bào tử, nhưng đây vẫn là lĩnh vực đang được nghiên cứu. Điều chắc chắn là khi bước vào một khu rừng ban đêm nơi những loài nấm này tồn tại, bạn sẽ có cảm giác như lạc vào một thế giới khác — nền rừng phát sáng nhẹ nhàng mà không cần bất kỳ nguồn sáng nào.

Nấm có thể phân hủy gần như mọi thứ

Nấm là một trong những “kẻ tái chế” mạnh mẽ nhất trong tự nhiên. Một số loài tạo ra enzyme có thể phân giải lignin — hợp chất cứng giúp cấu trúc gỗ bền vững mà hầu như không sinh vật nào khác có thể tiêu hóa hiệu quả. Nếu không có nấm phân hủy gỗ, xác cây chết sẽ tích tụ vô hạn, khóa chặt nguồn dinh dưỡng cần thiết cho hệ sinh thái. Đáng chú ý hơn, các nghiên cứu đã phát hiện những loài nấm có khả năng phân hủy nhựa, dầu thô và thậm chí cả các hợp chất tổng hợp vốn được cho là không thể phân giải sinh học. Một loài nấm được phát hiện trong rừng Amazon có thể sống bằng nhựa như nguồn carbon duy nhất, ngay cả trong môi trường thiếu oxy. Điều này mở ra tiềm năng lớn trong việc xử lý ô nhiễm môi trường.

Bào tử: cơ chế sinh tồn tối thượng

Một cây nấm khổng lồ dạng cầu có thể tạo ra tới 7 nghìn tỷ bào tử trong một lần phát tán. Bào tử nấm là một trong những cấu trúc sinh học bền bỉ nhất — có thể chịu được lạnh cực độ, bức xạ, khô hạn và trong một số trường hợp thậm chí cả môi trường chân không. Chúng đã được tìm thấy ở độ cao hơn 160 km trong tầng khí quyển, cũng như trong các lõi băng sâu ở Nam Cực. Khả năng phân tán phi thường này khiến nấm tồn tại gần như ở mọi nơi trên Trái Đất nơi có thể duy trì sự sống — từ trầm tích đáy đại dương, bên trong hệ thống làm mát lò phản ứng hạt nhân, cho đến bề mặt bên ngoài của các trạm không gian.

Nấm thách thức cách chúng ta hiểu về sự sống — về khái niệm một cá thể sinh vật, về trí tuệ, và về bản chất của một khu rừng. Cây nấm nhỏ trên nền đất không chỉ là thứ bạn bước tránh qua. Nó là biểu hiện hữu hình của một hệ thống cổ xưa, rộng lớn và gắn bó mật thiết với sự sống trên Trái Đất đến mức nếu loại bỏ nó, toàn bộ hệ sinh thái có thể sụp đổ. Có lẽ bài học lớn nhất mà nấm mang lại là: những quá trình quan trọng nhất trong tự nhiên thường diễn ra ở nơi ta không thể nhìn thấy.