Động vật có thể tiến hóa đủ nhanh để theo kịp biến đổi khí hậu?
Sự thay đổi liên tục của thế giới khiến cho thực vật và động vật ở khắp mọi nơi phải thích nghi với môi trường và điều kiện sống mới. Dù sự tiến hóa giúp cho các sinh vật sống có khả năng thích ứng với những biến đổi như vậy, song điều này cần có thời gian.
Vì vậy, khi biến đổi khí hậu do con người gây ra làm gia tăng tốc độ biến đổi của môi trường thì một câu hỏi lớn được đặt ra là: Liệu quá trình tiến hóa có theo kịp hay không?
May mắn thay, ít nhất đối với một số loài, câu trả lời có thể là có. “Nhiều sinh vật có khả năng ứng phó đáng ngạc nhiên”, Sarah Diamond – nhà sinh thái học tiến hóa tại Đại học Case Western Reserve ở Ohio, cho biết.
Quan niệm truyền thống về tiến hóa cho rằng đây là một quá trình dần dần định hình các sinh vật từ từ qua hàng trăm hoặc hàng nghìn năm. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, các loài có thể thích nghi nhanh hơn nhiều.
Các nghiên cứu được thực hiện trong vài thập kỷ qua đã chỉ ra rằng sự tiến hóa có thể xảy ra trong khoảng thời gian tương tự với biến đổi khí hậu. Với việc tìm hiểu về yếu tố quyết định tốc độ tiến hóa, các nhà khoa học hy vọng sẽ có thể xác định được điều kiện nào mang lại cơ hội tốt nhất để động vật bắt kịp với sự biến đổi nhanh chóng của thế giới.
Trong một đánh giá toàn diện mới, Diamond và các đồng nghiệp đã tập hợp các nghiên cứu hiện có về tốc độ phát triển các đặc điểm liên quan đến khí hậu của các loài, chẳng hạn như khả năng chịu được nhiệt độ cao, điều kiện khô hạn hoặc axit hóa đại dương. Kết quả nghiên cứu tài liệu của nhóm đã tiết lộ rất nhiều tin tức tốt lành. Chẳng hạn, một thí nghiệm đã cho thấy một loài tảo xanh, có tên Chlorella Vulgaris, có thể tiến hóa nhanh chóng để chịu được nhiệt độ cao hơn 3oC so với mức tối ưu thông thường của nó.
Andrew Whitehead – người nghiên cứu về tiến hóa và gene tại Đại học California, Davis – cho biết, những loài có nhiều khả năng vượt qua những thay đổi sắp tới là những loài có quần thể lớn và đa dạng về mặt di truyền. Các quần thể này mang nhiều đặc điểm giúp một loài thích nghi với điều kiện mới. Cùng với khả năng sinh sản nhanh chóng, đây lý do tại sao vi khuẩn có thể phát triển khả năng kháng thuốc kháng sinh nhanh đến vậy.
Tuy nhiên, sự thích ứng nhanh chóng không chỉ giới hạn ở vi khuẩn. Trong nghiên cứu của mình, Whitehead đã chỉ ra rằng cá Killi Đại Tây Dương – một loài cá nhỏ màu bạc được tìm thấy ở miền Đông Canada và Hoa Kỳ – đã thích nghi để có thể sống dễ dàng ở các cửa sông bị ô nhiễm công nghiệp nặng. Whitehead cho biết họ phát hiện ra điều này nhờ vào việc có nhiều biến thể di truyền để nghiên cứu. Cá Killi có mức độ đa dạng di truyền cao nhất so với bất kỳ loài động vật có xương sống nào. Điều này, kết hợp với quần thể khổng lồ, tạo ra một loài mang đầy đột biến gene.
Và đó chính là “mánh khóe”. Whitehead cho biết, khi phải đối mặt với những thách thức đang diễn ra nhanh chóng như biến đổi khí hậu, “các loài không thể chờ đợi những đột biến mới xuất hiện”. “Chúng cần phải nắm giữ những ‘lá bài’ đã có trong tay. Một loài sẽ có nhiều khả năng nắm giữ những lá bài may mắn hơn nếu chúng có một bộ bài lớn” – mức độ đa dạng di truyền cao.
Hầu hết các loài đều có ít “quân bài” hơn cá Killi. Nhưng có những điều mà động vật có thể làm để gia tăng số quân bài như vậy – và con người có thể giúp đỡ chúng – đó là sự lai tạo, theo Luciano Beheregaray – nhà sinh thái học phân tử tại Đại học Flinders ở Úc. Bằng cách giao phối với các loài có quan hệ gần gũi, thế hệ tiếp theo của các loài sẽ có thể có được những đặc điểm mà chúng cần.
Ryan Martin – một trong những đồng nghiệp của Diamond – cho biết, ngay cả khi động vật không có sự đa dạng di truyền hoặc khả năng lai tạo để vượt qua hiện tượng nóng lên sắp tới, chúng vẫn có những cách khác để thích nghi, chẳng hạn như di chuyển, tìm kiếm những môi trường sống vẫn ở trong phạm vi nhiệt độ ưa thích của chúng.□
Kim Dung lược dịch
Nguồn: https://www.smithsonianmag.com/science-nature/can-animals-evolve-fast-enough-to-keep-up-with-climate-change-180983612/
Bài đăng Tia Sáng số 6/2024
