“Internet của thiên nhiên” giúp khám phá mạng lưới sự sống
Một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature Ecology and Evolution nhấn mạnh việc trao đổi thông tin giữa các loài là điều cần thiết để hiểu được sự ổn định của hệ sinh thái trong thời đại biến đổi toàn cầu.
Một bài báo mới của TS. Ulrich Brose thuộc Trung tâm Nghiên cứu Đa dạng sinh học Tích hợp Đức (iDiv) và Đại học Friedrich Schiller Jena cùng các cộng sự đang mở rộng hiểu biết về cách các loài tương tác trong hệ sinh thái thông qua “Mạng lưới thiên nhiên”. Nhóm nghiên cứu chỉ ra, các loài không chỉ trao đổi vật chất và năng lượng mà còn chia sẻ thông tin quan trọng ảnh hưởng đến hành vi, tương tác và động lực hệ sinh thái – những thông tin hé lộ những đặc điểm trước đây vốn ẩn giấu của các hệ sinh thái tự nhiên.
Theo truyền thống, các nghiên cứu sinh thái thường tập trung vào các tương tác vật chất như kiếm ăn, thụ phấn và phát tán hạt giống. Tuy nhiên, bài báo mới này làm sáng tỏ vai trò thiết yếu của việc trao đổi thông tin giữa các loài.
“Việc tìm hiểu các quá trình trong hệ sinh thái tự nhiên mà không xem xét đến luồng thông tin qua mạng lưới thiên nhiên cũng giống như việc cố gắng hiểu tại sao hàng hóa được vận chuyển và vận chuyển đến đâu trong xã hội loài người mà không tính đến Internet”, tác giả đầu tiên Uli Brose – trưởng nhóm nghiên cứu Lý thuyết về khoa học đa dạng sinh học tại iDiv, giải thích:
Việc tích hợp hai luồng thông tin này – thông tin với các mối liên kết vật chất truyền thống như lưới thức ăn – làm thay đổi hiểu biết về cách nhiễu loạn lan truyền trong hệ sinh thái (lan truyền nhiễu loạn) và cách các cộng đồng chống lại hoặc phục hồi sau những gián đoạn đó (ổn định cộng đồng).
Ba lớp trao đổi thông tin
Các nhà nghiên cứu đã xác định ba loại liên kết thông tin trong hệ sinh thái: liên kết thông tin dinh dưỡng, liên kết thông tin thuần túy và liên kết thông tin môi trường.
Các liên kết thông tin dinh dưỡng bao gồm các tín hiệu trao đổi giữa động vật ăn thịt và con mồi. Chẳng hạn, sói sử dụng dấu vết và quan sát bằng mắt để xác định vị trí của nai sừng tấm, trong khi nai phản ứng với sự hiện diện của sói bằng cách tụ tập thành đàn và ẩn nấp trong thảm thực vật rậm rạp.
Các liên kết thông tin thuần túy nắm bắt các tương tác giữa các loài không tham gia trực tiếp vào việc kiếm ăn, chẳng hạn như các loài cùng chia sẻ một kẻ săn mồi hoặc một nguồn tài nguyên chung. Ví dụ, khi một con linh cẩu quan sát một con kền kền đang bay vòng tròn, nó sẽ cẩn thận quan sát hành vi của con kền kền để suy đoán khả năng có xác động vật gần đó. Tín hiệu trực quan này là một phần của luồng thông tin tạo nên “Mạng lưới thiên nhiên”, định hình chuyển động và tương tác của các loài.
Các liên kết thông tin môi trường cho phép các loài điều chỉnh chuyển động và hành vi của mình để phản ứng với các tín hiệu từ môi trường xung quanh, bao gồm các tín hiệu khí hậu hoặc sự thay đổi nhiệt độ. Chẳng hạn, bướm đêm phản ứng với ánh sáng vào ban đêm, nhện giăng tơ gần các nguồn sáng, và tắc kè hoa thay đổi lớp ngụy trang và màu sắc của chúng để phản ứng với môi trường xung quanh.
Các tác giả cũng nhấn mạnh rằng những gián đoạn do các hoạt động của con người gây ra, như ánh sáng nhân tạo, tiếng ồn và mùi hương – được gọi là ô nhiễm cảm giác – có thể làm thay đổi cảnh quan thông tin, từ đó định hình lại hành vi và động lực sinh thái.
“Giao thông đường bộ và các công trình công nghiệp không chỉ gây ô nhiễm không khí mà còn gây nhiễu các tín hiệu rung động mà loài kiến sử dụng để điều phối các hoạt động của chúng”, TS. Myriam Hirt của iDiv và Đại học Jena – đồng tác giả – giải thích: “Đó chỉ là một ví dụ về cách các hoạt động của con người có thể phá vỡ sự giao tiếp rung động và pheromone cần thiết cho quá trình sinh sản, kiếm ăn và gắn kết xã hội của côn trùng.”
Kim Dung dịch từ German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Nguồn: https://www.idiv.de/internet-nature-helps-researchers-explore-web-of-life/
