Nghiên cứu về sinh vật ngoại lai cổ đại giúp cải thiện các chiến lược bảo tồn

Lâu nay, các nhà nghiên cứu đã trực tiếp quan sát được tác động của các sinh vật ngoại lai theo mốc thời gian hằng năm và hằng thập kỷ. Song, nếu muốn hiểu được ảnh hưởng của các chúng đến hệ sinh thái trong thời gian dài hơn, họ sẽ buộc phải nghiên cứu về các “cuộc xâm lấn” đã diễn ra từ thời cổ đại thông qua các hồ sơ hóa thạch (fossil record). Mới đây, một nghiên cứu được trình bày tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội Địa chất Hoa Kỳ đã cho thấy, nghiên cứu như vậy hoàn toàn có thể thực hiện được, thậm chí là ở quy mô thời gian vài nghìn năm - một mức độ chi tiết chưa từng có.

Sinh vật từ nơi khác đến có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho nền kinh tế và hệ sinh thái bản địa. Các nghiên cứu gần đây ước tính, chỉ riêng ở Mỹ, các sinh vật ngoại lai đã gây thiệt hại 120 tỷ USD mỗi năm và góp phần vào 70% sự tuyệt chủng của các loài thủy sinh bản địa trong thế kỷ này, cũng như gây ra nhiều tác động tiêu cực khác.

Lâu nay, các nhà nghiên cứu đã trực tiếp quan sát được tác động của các sinh vật ngoại lai theo mốc thời gian hằng năm và hằng thập kỷ. Song, nếu muốn hiểu được ảnh hưởng của các chúng đến hệ sinh thái trong thời gian dài hơn, họ sẽ buộc phải nghiên cứu về các “cuộc xâm lấn” đã diễn ra từ thời cổ đại thông qua các hồ sơ hóa thạch (fossil record). Mới đây, một nghiên cứu được trình bày tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội Địa chất Hoa Kỳ đã cho thấy, nghiên cứu như vậy hoàn toàn có thể thực hiện được, thậm chí là ở quy mô thời gian vài nghìn năm – một mức độ chi tiết chưa từng có.

“Việc kết nối được dữ liệu ngắn hạn về sinh vật ngoại lai hiện đại với các thông tin dài hạn về sinh vật trong hồ sơ hóa thạch sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn tác động lâu dài của các sinh vật ngoại lại ngày nay đến hệ sinh thái”, Ian Forsythe – thành viên của dự án và hiện là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Cincinnati – cho biết.

Cụ thể, nghiên cứu của Forsythe tập trung vào các hóa thạch động vật không xương thuộc hệ động vật lớn địa phương trong cuộc xâm lấn Richmondian của sinh vật ngoại lai. Richmondian là một giai đoạn địa chất của Bắc Mỹ, xảy ra vào khoảng 450 triệu năm trước, trong thế Ordovic muộn (Late Ordovician). Vào thời điểm đó, một số chi ngoại lai đã xâm nhập vào vùng biển nông bao phủ khu vực mà ngày nay là bắc Kentucky, tây nam Ohio và đông nam Indiana.

“Đây là một trong những sự kiện xâm lấn có hóa thạch được nghiên cứu nhiều nhất để tìm hiểu tác động của sinh vật ngoại lai đối với loài và hệ sinh thái”, Stigall nói. “Tuy nhiên, công trình của Ian thực sự mang tính đột phá bởi ông đã đánh giá được những thay đổi ở cấp độ cộng đồng trong khoảng thời lên đến vài nghìn năm và đã kết nối được một cách trực tiếp thông tin này với sự thay đổi của mực nước biển và thời điểm xuất hiện của những sinh vật ngoại lai”.

Để thu thập dữ liệu, Forsythe đã sử dụng phương pháp lấy mẫu ô tiêu chuẩn (quadrat), trong đó một lưới ô vuông được đặt trên một bề mặt và ghi lại số lượng của từng đơn vị phân loại trong ô lưới. Sau đó, ông tiến hành một loạt các phân tích để đánh giá toàn diện các tác động sinh thái.

Kết quả nghiên cứu bao gồm: khoảng thời gian trước khi sinh vật ngoại lai xuất hiện, trong quá trình chúng xâm lấn và sau khi  các sinh vật này đã xâm lấn trên một loạt các môi trường trầm tích. Những môi trường này trải từ vùng biển nông nơi đáy biển bị tác động bởi hoạt động của sóng đến khu vực xa bờ gần đó với độ sâu tối đa 100 mét.

Do nhóm tác giả thực hiện nghiên cứu trong phạm vi đặc điểm địa tầng chi tiết, Forsythe có thể kết nối được sự xuất hiện của các sinh vật ngoại lai và những biến đổi của sinh vật với sự thay đổi của mực nước biển. “Nghiên cứu này là kết quả phân tích chi tiết nhất cho tới nay về sự du nhập của sinh vật ở các mốc thời gian gần giống với các hệ sinh thái hiện đại”, Stigall đánh giá.

Kết quả chỉ ra rằng những cuộc xâm lấn như vậy – nơi những sinh vật ngoại lai thuộc bậc dinh dưỡng thấp và hầu hết các quần thể sinh vật bản địa không đòi hỏi hệ sinh thái riêng – sẽ ít có khả năng khiến cho sinh vật bản địa tuyệt chủng. Dữ liệu từ nghiên cứu cũng cho thấy, các sinh vật bản địa sẽ thay đổi “sở thích” về môi trường sống của mình để thích ứng với các đối thủ cạnh tranh ngoại lai mới.

Theo Forsythe, những phát hiện này có thể giúp ích cho quá trình ra quyết định sử dụng quỹ bảo tồn. “Các hệ sinh thái như trong nghiên cứu này có thể cần ít khoản đầu tư hơn những hệ sinh thái có nhiều loài chuyên biệt hoặc những hệ đang phải chống lại các sinh vật ngoại lai ở bậc dinh dưỡng cao, chẳng hạn như động vật ăn thịt,” ông nói.

Mỹ Hạnh lược dịch

Nguồn: Study of ancient invasive species can improve modern conservation strategies