Ảnh: Chris Mansfield/Getty Images
Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Đại học Bristol (Anh) đã xem xét 102 loài côn trùng để xem chúng có thể điều chỉnh giới hạn chịu đựng nhiệt tới đâu để tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt. Kết quả cho thấy khả năng này của côn trùng khá yếu, khiến chúng rất dễ bị tổn thương trước biến đổi khí hậu.
Thông thường, động vật có thể mở rộng giới hạn nhiệt tới hạn của mình thông qua hai cách: thích nghi (acclimation) hoặc thích ứng (adaptation) với hoàn cảnh.
Thích nghi xảy ra trong vòng đời của con vật, thường là vài giờ. Đó là quá trình mà những tiếp xúc trước đó sẽ giúp bảo vệ động vật hoặc côn trùng chống lại những căng thẳng môi trường sau này. Con người thích nghi với việc phơi nhiễm tia cực tím nhờ quá trình rám nắng và điều này giúp bảo vệ làn da khỏi tia cực tím sau này.
Côn trùng có thể thích nghi bằng việc tạo ra các protein sốc nhiệt để phản ứng với nhiệt độ. Các protein này ngăn tế bào chết đi khi gặp phải nhiệt độ quá lớn. Một số loài côn trùng lại dùng màu sắc để thích nghi, chẳng hạn bọ rùa lột xác trong môi trường ấm áp sẽ xuất hiện ít đốm đen hơn so với bọ rùa lớn lên ở nơi lạnh giá. Vì các đốm đen sẽ hấp thụ nhiệt nên ít đốm hơn sẽ giúp côn trùng mát mẻ hơn.
Trong khi đó, sự thích ứng xảy ra khi các gene hữu ích được truyền qua nhiều thế hệ trong quá trình tiến hóa. Trong vòng 150 năm qua, một số loài vẹt Úc như vẹt mào băng đảng và vẹt mông đỏ đã tiến hóa mỏ lớn hơn. Do máu di chuyển nhiều hơn đến các mỏ có kích cỡ lớn nên nhiệt độ [cơ thể] được thoát ra khỏi môi trường xung quanh.
Nhưng sự tiến hóa xảy ra trong thời gian dài hơn sự thích nghi, có thể khiến động vật không kịp điều chỉnh giới hạn nhiệt để thích ứng với tốc độ nóng lên toàn cầu hiện tại.
Khi thay đổi nhiệt độ tiếp xúc 1°C, các nhà nghiên cứu nhận thấy côn trùng chỉ có thể thay đổi giới hạn nhiệt trên khoảng 10% và giới hạn dưới của chúng khoảng 15%. Trong khi đó, cá và động vật giáp xác có thể điều chỉnh giới hạn chịu nhiệt của chúng lên tới 30%.
Vì côn trùng non ít di động hơn so với lúc trưởng thành nên chúng ít có khả năng dùng hành vi để điều chỉnh nhiệt độ. Một con sâu bướm trong giai đoạn kén không thể di chuyển vào bóng râm để tránh nắng.
Khi tiếp xúc với thay đổi nhiệt độ lớn, giai đoạn ấu trùng bất động này phải đối mặt với áp lực tiến hóa mạnh mẽ để hình thành nên những cơ chế chịu nhiệt. Do đó, côn trùng non thường có khả năng thích nghi với nhiệt độ tăng cao hơn côn trùng trưởng thành. Nhưng khả năng thích nghi của chúng vẫn tương đối yếu và có thể giảm khi hết giai đoạn ấu trùng hoặc nhộng.
Khả năng thích nghi nhiệt độ yếu đồng nghĩa với việc nhiều loại côn trùng sẽ phải di chuyển đến những vùng khí hậu mát mẻ hơn, có thể làm đảo lộn sự cân bằng của các hệ sinh thái.
Côn trùng di cư cũng có thể tác động sâu sắc tới sức khỏe con người. Khi chúng di chuyển theo thời gian, khả năng đem những căn bệnh truyền nhiễm này đến vĩ độ cao hơn cũng gia tăng.
Những loài côn trùng không có khả năng di cư có thể bị tuyệt chủng. Đây là vấn đề đáng lo ngại vì nhiều loài côn trùng có chức năng quan trọng trong hệ sinh thái. Ba phần tư cây trồng trên thế giới được thụ phấn nhờ các loài côn trùng bé nhỏ. Sự mất mát côn trùng có thể khiến sản lượng lương thực toàn cầu giảm mạnh.
Rõ ràng để bảo vệ các loài này, chúng ta cần phải làm chậm tốc độ biến đổi khí hậu bằng cách giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Ở quy mô nhỏ hơn, cần phải tạo ra những môi trường sống râm mát, cung cấp địa điểm và thời gian nghỉ ngơi cần thiết cho côn trùng khi nhiệt độ tăng cao.
Ngô Hàlược dịch
Nguồn: Insects will struggle to keep pace with global temperature rise – which could be bad news for humans