Động vật có bắt kịp tốc độ biến đổi khí hậu?

Một số sinh vật có thể tiến hóa nhanh để thích nghi với sự thay đổi do biến đổi khí hậu gây ra, song nhiều loài khác không may mắn như vậy…

Tảo xanh Chlorella Vulgaris tiến hóa để chịu được nhiệt độ cao hơn bình thường.Giải pháp từ tiến hóa

Tiến hóa giúp các sinh vật thích nghi với thay đổi của môi trường nhưng quy trình này cần thời gian. Vì vậy, khi biến đổi khí hậu đẩy nhanh quá trình thay đổi môi trường, câu hỏi đặt ra là liệu quá trình tiến hóa của các sinh vật có thể theo kịp hay không?

Bà Sarah Diamond – chuyên gia Sinh thái học tiến hóa, Đại học Case Western Reserve, Mỹ cho biết: “Nhiều sinh vật có khả năng ứng phó với các điều kiện thời tiết cực đoan một cách đáng ngạc nhiên.

Quan niệm truyền thống về tiến hóa cho rằng đây là quá trình các sinh vật hình thành và biến đổi qua hàng trăm, thậm chí là hàng nghìn năm. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, các loài có thể thích nghi nhanh hơn”.

Trong vài thập kỷ qua, bà Diamond và đồng nghiệp đã tiến hành nghiên cứu chứng minh sự tiến hóa có thể diễn ra trong khoảng thời gian tương đương với biến đổi khí hậu. Cụ thể, các sinh vật sẽ phát triển các đặc điểm có liên quan đến sự thay đổi của khí hậu như khả năng chịu nhiệt độ cao, điều kiện khô hạn…

Một trong những phát hiện phổ biến của nhóm là tảo xanh Chlorella Vulgaris có thể tiến hóa nhanh chóng để chịu được nhiệt độ cao hơn 3 độ C so với khả năng chịu nhiệt thông thường của nó.

Trong khi đó, ông Andrew Whitehead – nhà nghiên cứu về tiến hóa và gen tại Đại học California (Mỹ) chia sẻ, những loài có cơ hội tốt nhất để vượt qua những thay đổi sắp tới có quần thể lớn và đa dạng về mặt di truyền.

Các quần thể lớn, đa dạng chứa nhiều đặc điểm giúp một loài thích nghi với điều kiện mới. Đặc điểm này, cùng với khả năng sinh sản nhanh chóng, là lý do tại sao vi khuẩn có thể phát triển khả năng kháng thuốc kháng sinh nhanh như vậy.

Tuy nhiên, khả năng thích ứng nhanh chóng với điều kiện sống biến đổi không chỉ giới hạn ở vi khuẩn. Trong một nghiên cứu cá nhân, ông Whitehead phát hiện cá Killi Đại Tây Dương, một loài cá nhỏ được tìm thấy ở miền Đông Canada và Mỹ, đã thích nghi để sống tại các cửa sông bị ô nhiễm công nghiệp nặng.

Theo ông Whitehead, chúng làm được điều này nhờ có nhiều biến thể di truyền để tiến hóa. Cá Killi có mức độ đa dạng di truyền cao nhất trong nhóm các loài động vật có xương sống. Cùng với số lượng khổng lồ, vòng đời ngắn, loài này có khả năng đột biến gen để sống trong những môi trường khắc nghiệt.

Cá Killi có thể sống trong những vùng ô nhiễm nước.

Thích nghi nhờ giao phối

Không phải loài sinh vật nào cũng có khả năng tiến hóa nhanh nhưng chúng có thể khắc phục bằng cách giao phối với các loài có quan hệ gần gũi. Đó là cách loài cá cầu vồng sống ở các con sông tại Australia thực hiện để thích ứng với môi trường nước đang thay đổi.

Cá cầu vồng sống ở thượng lưu có khả năng thích nghi với nhiệt độ thấp tốt hơn đồng loại sống ở vùng hạ lưu. Khi nhiệt độ tăng lên, các loài cá ở vùng hạ lưu, thích nghi với thời tiết ấm áp sẽ di chuyển lên vùng thượng lưu và giao phối với những con cá ở thượng lưu. Quần thể lai tạo mới có khả năng chịu đựng nhiệt độ cao tốt hơn so với loài này ở thượng lưu.

Ngay cả với những động vật không có sự đa dạng di truyền hoặc khả năng lai tạo, để vượt qua hiện tượng nóng lên toàn cầu, chúng vẫn có những cách thích nghi khác.

Một số loài động vật có thể di chuyển, tìm kiếm những môi trường sống nhỏ hơn vẫn ở trong phạm vi nhiệt độ ưa thích của chúng. Hoặc chúng có thể điều chỉnh hành vi để tăng cường hoạt động vào những thời điểm mát mẻ trong ngày, từ đó, chúng có thể chống lại biến đổi khí hậu.

Tuy nhiên, những thay đổi về hành vi vẫn mang nhiều hạn chế, không thể toàn diện như sự tiến hóa. Bởi lẽ đây chỉ là sự thay đổi nhất thời không phải là việc thay đổi để tăng khả năng chịu đựng với những biến đổi của thời tiết. Khi rốt cuộc không còn nơi nào trên Trái đất có nhiệt độ đáp ứng yêu cầu, các loài này sẽ tuyệt chủng.

Ngoài ra, khi khí hậu tiếp tục ấm lên và các loài tranh giành nhau nơi sống, các chuyên gia dự đoán sẽ có một sự thay đổi địa chấn trong cộng đồng động vật. Cụ thể, các loài động vật biển lớn như cá voi, với quần thể nhỏ và tuổi thọ dài, có nguy cơ tuyệt chủng cao.

Những sinh vật có tỷ lệ giới tính phụ thuộc vào nhiệt độ như rùa biển cũng rơi vào tình trạng tương tự bởi chúng không tồn tại được trong thời kỳ Trái đất nóng lên nhanh chóng.

Ngược lại, mực và các loài động vật giáp xác nhỏ bé có vòng đời ngắn sẽ xoay xở tốt, thậm chí là phát triển mạnh.

Tuy nhiên, ngoài việc dự đoán số phận của từng loài, điều khó khăn nhất là phán đoán những thay đổi này có ý nghĩa như thế nào với hệ sinh thái trong tương lai. Dù vậy, một điều chắc chắn là hệ sinh thái sẽ mất đi dáng vẻ hiện nay.