Chiến đấu giành bạn tình có thể giúp các loài động vật thích nghi tốt hơn khi môi trường sống trở nên khắc nghiệt

Hàng triệu loài sinh vật trên khắp hành tinh đang từng ngày, từng giờ phải chiến đấu với những tác động tiêu cực gây ra bởi hiện tượng biến đổi khí hậu do con người tạo ra.

Biến đổi khí hậu khiến Trái đất nóng lên, đồng thời làm dị hóa các kiểu thời tiết quen thuộc. Trên mặt đất, thiên tai ngày càng trở nên bất thường, khốc liệt, và khó đoán hơn. Trong khi dưới đại dương, môi trường sống của các loài sinh vật biển cũng đang bị đe dọa nghiêm trong khi nước biển ngày một giàu tính axit hơn. Và trên tất cả, môi trường sống vốn ít xáo trộn trước đây của các loài động vật hiện đang dần thay đổi và suy thoái nhanh chóng do các hoạt động của con người. Suy cho cùng, sự tuyệt chủng là hệ quả khó tránh khỏi.

• Lợi ích không ngờ của các loài động thực vật: Chiếu sáng, phát hiện chất nổ, dự đoán thiên tai và nhiều ứng dụng tuyệt vời khác

Môi trường sống của động vật đang ngày càng bị đe dọa nghiêm trọng do tác động của con người

Thực trạng mối quan hệ giữa thay đổi tiêu cực từ môi trường và các loài sinh vật

Báo cáo đánh giá tình trạng đa dạng sinh học trên hành tinh của Liên Hợp Quốc đã phát hiện ra rằng có tới gần 1 triệu loài thực vật và động vật trên trái đất đang phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng trong tương lai gần do hệ quả từ những hoạt động gây ra bởi con người trong nhiều thập kỷ qua. Trong đó, các loài côn trùng đang biến mất dần trên trái đất với tốc độ kỷ lục. Theo một nghiên cứu, có đến khoảng 40% các loài côn trùng đã từng xuất hiện trên thế giới hiện nay đã biến mất hoặc không ngừng suy giảm số lượng nhanh chóng.

• Đá muối biển 2 tỷ năm tuổi cho thấy sự gia tăng oxy trong bầu khí quyển cổ

Có đến khoảng 40% các loài côn trùng đã từng xuất hiện trên thế giới hiện nay đã biến mất

Sự biến mất của côn trùng cũng sẽ kéo theo những thảm họa to lớn đối với không ít loài khác, trong đó có thực vật và đặc biệt là những loài chuyên ăn côn trùng, hay nói rộng hơn là toàn bộ chuỗi thức ăn. Đó là một hiệu ứng domino tuyệt chủng cực kỳ nguy hiểm. Trong khoảng 50 năm nữa, khoảng 1.700 loài lưỡng cư, chim và động vật có vú sẽ phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng cao hơn dự kiến bởi môi trường sống tự nhiên của chúng đang bị thu hẹp nhanh chóng. Cụ thể hơn, các loài động vật trên cạn sẽ mất đi từ 30% đến 50% phạm vi môi trường sống hiện tại của mình do việc sử dụng đất quá mức của con người.

Nếu chúng ta muốn hiểu rõ hơn những thay đổi tiêu cực liên quan đến biến đổi khí hậu và môi trường sống có ảnh hưởng đến các loài động vật trên khắp hành tinh như thế nào, trước tiên cần nắm rõ hơn về đặc điểm sinh học của chúng, từ đó có thể xác định khả năng thích nghi và sống sót của từng loài cụ thể sau những thay đổi tiêu cực này.

• Những ông bố tuyệt vời nhất trong thế giới tự nhiên mà có thể bạn không biết

Biến đổi tiêu cực từ môi trường sống và khả năng thích nghi của các loài sinh vật

Mới đây, một nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Queen Mary, Luân Đôn, dẫn đầu bởi nhà sinh vật học nổi tiếng Rob Knell đã tiến hành một công trình khoa học tìm hiểu về hệ thống cũng như đặc điểm giao phối của các động vật đóng vai trò quan trọng như thế nào trong việc giúp chúng thích nghi với những tác động tiêu cực từ môi trường sống. Kết quả cho thấy những loài mà ở đó, con đực cạnh tranh để giành bạn tình gay gắt hơn sẽ có nhiều khả năng sống sót sau những thay đổi gây hại từ môi trường sống của chúng. Điều này mới nghe có vẻ không mấy liên quan, nhưng thực tế lại vô cùng hợp lý.

Ở nhiều loài, con đực cố gắng thu hút con cái bằng các tín hiệu đặc trưng thể hiện sức mạnh hay sự quyến rũ của mình như tiếng kêu, màu sắc của bộ lông, hoặc một số bộ phận cơ thể dễ gây ấn tượng như chiếc đuôi dài hoặc chiếc mào to sặc sỡ. Tuy nhiên đa số các loài sinh vật, cả ở trên cạn cũng nhưng dưới nước, sẽ tìm kiếm độc quyền tiếp cận và giao phối với con cái thông qua những trận chiến “một mất một còn” với con đực khác bằng vũ khí như sừng, gạc hoặc bộ móng vuốt sắc nhọn.

• 17 dấu hiệu cho thấy cuộc đại tuyệt chủng lần thứ 6 - cơn ác mộng của nhân loại đang sắp quét qua trái đất

Ngoại hình bắt mắt giúp con đực chiếm được cảm tình từ con cái, nhưng cũng chính đặc điểm này khiến chúng dễ bị kẻ săn mồi phát hiện

Những cuộc chiến đầy rẫy rủi ro này góp phần quan trọng trong thúc đẩy sự tiến hóa của các loài sinh vật, cụ thể là trong một quá trình có tên gọi “sự lựa chọn giao phối”. Những người bạn đời hấp dẫn nhất, khỏe mạnh hoặc hung dữ nhất sẽ có nhiều cơ hội truyền bộ gen vượt trội của chúng cho thế hệ tiếp theo, từ đó sinh ra nhiều cá thể sở hữu các đặc tính ưu điểm trên hơn, qua đó giống nòi sẽ được cải thiện.

Có nhiều lý do để suy luận rằng sự cạnh tranh khốc liệt trong giao phối của các loài sinh vật có thể ảnh hưởng đến khả năng phục hồi cũng như duy trì số lượng của chúng đối với thay đổi tiêu cực từ môi trường. Đầu tiên, các tín hiệu đặc trưng dễ gây chú ý và “vũ khí” tự vệ như hàm răng sắc nhọn, cặp sừng cứng cáp hay cơ bắp rắn chắc đầy sức mạnh thường phát triển toàn diện ở những loài mà sự cạnh tranh trong giao phối diễn ra cực kỳ gay gắt. Nói cách khác, đó là một sự đánh đổi mà chúng buộc phải chấp nhận nếu muốn duy trì nòi giống.

Tại sao nói đó là một sự đánh đổi? Lấy ví dụ đơn giản, khi một chú chim đực mang trên mình bộ lông rực rỡ tuyệt đẹp, nó sẽ có nhiều cơ hội tiếp cận với con cái hơn, tuy nhiên chính bộ lông này cũng khiến chúng dễ bị kẻ thù chú ý, thậm chí khiến chúng mất mạng. Hay như khi những con linh dương đực đến mùa giao phối, chúng sẽ trở nên cực kỳ hung dữ. Cặp sừng đồ sộ, chắc nịch khiến chúng vướng víu (thậm chí mắc kẹt trong các bụi cây) ngày thường giờ đây sẽ trở thành thứ vũ khí sát thương cực cao, có thể đoạt mạng đối phương bất cứ lúc nào. Như vậy, có thể kết luận những loài có quy trình lựa chọn giao phối mạnh mẽ sẽ ít có khả năng đối phó với sự thay đổi tiêu cực từ môi trường do sự bất lợi mà chúng buộc phải chấp nhận để đánh đổi lấy lợi thế trong cạnh tranh giao phối.

• Thiên tai có thể giết chết côn trùng, động vật không xương sống

Cặp sừng vướng víu thường ngày của loài hươu sẽ là vũ khí hữu hiệu giúp chúng giành chiến thắng trong cuộc chiến giành bạn tình

Mặt khác, sự cạnh tranh mạnh mẽ giữa những con đực để giành bạn tình có nghĩa là chỉ có một vài con đực đặc biệt dũng mãnh, khỏe mạnh và tràn đầy sức sống mới có thể giành chiến thắng và trở thành cha của phần lớn thế hệ tiếp theo trong đàn. Nếu môi trường sống thay đổi theo chiều hướng xấu, chỉ những con đực phù hợp nhất về mặt di truyền với môi trường mới có khả năng ở trong tình trạng thể chất tốt nhất. Nếu những con đực này kết thúc với tư cách là người chiến thắng trong cuộc cạnh tranh để giành quyền giao phối, tốt thôi, bộ gen với khả năng thích nghi tuyệt vời của chúng sẽ được truyền lại cho thế hệ sau. Như vậy, sự lựa chọn giao phối mạnh mẽ có thể làm cho quần thể động vật thích nghi nhanh hơn với môi trường mới, khiến chúng trở nên kiên cường hơn khi đối mặt với sự thay đổi tiêu cực.

Sau 2 kết luận trên, chúng ta thấy có một sự mâu thuẫn nhỏ. Quy trình lựa chọn giao phối mạnh mẽ vừa có thể hạn chế khả năng đối phó với sự thay đổi tiêu cực từ môi trường của các loài động vật do những bất lợi mà chúng buộc phải đánh đổi, trong khi vẫn có thể giúp các thế hệ sau sở hữu khả năng thích nghi tốt hơn với mọi sự thay đổi, vậy thì quá trình nào là quan trọng hơn, ảnh hưởng mạnh mẽ hơn đến sự tồn tại của các loài động vật?

Một loạt các nghiên cứu khác được tiến hành trong phòng thí nghiệm đã liên tục phát hiện ra rằng sự lựa chọn giao phối mạnh mẽ giúp hạn chế bớt tác động đối với các loài động vật khi môi trường thay đổi từ mức tối ưu xuống khắc nghiệt hơn. Tuy nhiên các nghiên cứu về động vật trong lĩnh vực này thường không tìm thấy hoặc không thể chỉ ra cụ thể tác dụng của sự lựa chọn giao phối hoặc ngược lại.

• Con người đã và đang dùng nhựa để hủy hoại tự nhiên như thế nào?

Một lý do có thể giải thích cho sự mâu thuẫn này đó là các nghiên cứu thực địa thường chỉ tập trung vào những quần thể động vật tương đối nhỏ. Có thể các tác động của sự lựa chọn giao phối đối với việc duy trì số lượng cá thể thay đổi theo quy mô của quần thể đó.

Các quần thể rất nhỏ sống ở một địa điểm nhất định có thể không sở hữu đủ chủng loại gen cần thiết để tạo ra những cá thể có khả năng thích nghi rất tốt với môi trường sống cụ thể của chúng. Trong trường hợp này, những bất lợi phải đánh đổi cho sự lựa chọn giao phối như đã nêu phía trên có thể khiến chúng dễ bị tuyệt chủng hơn. Trong khi đó, với trường hợp một quần thể lớn, sẽ có nhiều khả năng sở hữu sự đa dạng di truyền hơn, chủng loại gen cần thiết cũng sẽ đang dạng hơn. Lúc này, sự lựa chọn giao phối mạnh mẽ sẽ giúp lọc ra những con đực có bộ gen tốt nhất, từ đó giúp thế hệ sau có khả năng thích nghi tốt hơn khi điều kiện sống trở nên kém đi.

Điều cần thiết ở đây là một nghiên cứu mang tính thực địa về lựa chọn giao phối và tỷ lệ duy trì bộ gen tốt trong các quần thể sinh vật lớn hơn. Với ý tưởng đó, nhóm nghiên cứu tới từ Đại học Queen Mary tiếp tục thực hiện một nghiên cứu khác, đã được công bố trên Ecology Letters, liên quan đến cách thức loài bọ cánh cứng (bọ phân) phản ứng với những thay đổi tiêu cực từ môi trường sống của chúng trong khu rừng mưa nhiệt đới Sabah ở Malaysia Borneo.

• Mối quan hệ đáng ngạc nhiên giữa biến đổi khí hậu - tỷ lệ sinh và hệ quả mang lại

Nghiên cứu thực địa trên loài bọ cánh cứng và những phát hiện thú vị

Bọ cánh cứng là một trong những loài động vật thú vị nhất thế giới tự nhiên vì nhiều lý do, nổi bật nhất trong số đó là sự đa dạng trong đời sống tình dục của chúng. Tuy là côn trùng nhưng bọ cánh cứng đực sẽ chiến đấu sòng phẳng để giành quyền giao phối như nhiều loài động vật có vú trên cạn.

Trong một số loài bọ cánh cứng có quá trình lựa chọn giao phối mạnh mẽ, con đực thường sở hữu chiếc sừng rất to và khỏe, được sử dụng để chiến đấu với những con đực khác. Trong khi ở những loài bọ cánh cứng sở hữu sự lựa chọn giao phối ít gay gắt hơn, sừng của con đực rất nhỏ hoặc thậm chí không có sừng. Ngoài ra chúng cũng ít hung dữ hơn trong việc theo đuổi bạn tình.

• Nhiệt độ toàn cầu chỉ cần tăng thêm nửa độ cũng có thể khiến 5 triệu người mất nhà ở

Bọ cánh cứng có đời sống tình dục rất đa dạng trong thế giới côn trùng

Thông qua một một nghiên cứu quy mô lớn có tên gọi: SAFE Project, nhóm nghiên cứu đã tiến hành theo dõi 34 loài bọ cánh cứng khác nhau được tìm thấy trong một khu rừng mưa nhiệt đới cũ vẫn còn đảm bảo được tính nguyên sinh, gần như chưa bị ảnh hưởng bởi những tác động tiêu cực từ biến đổi khí hậu. Tiếp theo các nhà khoa học đã xem xét đến cách thức chúng sinh tồn trong một khu rừng bị xâm lấn nhẹ, sau đó tăng dần, cứ như vậy cho đến môi trường cuối cùng là tại các khu vực đồn điền khai thác dầu mỏ - nơi những khu rừng nguyên sinh bị xóa sổ để phục vụ hoạt động kinh tế của con người.

Nhóm nghiên cứu đã nhận thấy rằng thấy rằng những loài bọ cánh cứng có sừng sở hữu nhiều khả năng sống sót hơn trong tất cả các trường hợp này. Đáng chú ý, cả 11 loài còn lại trong đồn điền khai thác dầu mỏ - nơi môi trường bị tác động tiêu cực nhất - đều mang sừng.

Từ kết quả trên, các nhà khoa học tiếp tục làm thêm so sánh giữa những loài bọ cánh cứng sở hữu sừng tương đối nhỏ so với những loài khác mang trên mình chiếc sừng lớn hơn để xem liệu kích thước của chiếc sừng sẽ tác động ra sao đến khả năng thích nghi của chúng. Kết quả là các loài bọ cánh cứng sở hữu sừng lớn hơn không chỉ có khả năng sống sót trong môi trường bị xáo trộn, mà chúng còn có xu hướng duy trì được quy mô quần thể (số lượng các cá thể thế hệ sau) lớn hơn.

Điều này cho chúng ta biết rằng ít nhất trong một số trường hợp cụ thể, chúng ta nên suy nghĩ nhiều về sự lựa chọn giao phối cũng như các khía cạnh, đặc điểm sinh học khác của các loài động vật nếu muốn dự đoán hoặc quản lý quy mô cá thể của loài động vật đó khi chúng phải đối mặt với sự thay đổi từ môi trường.

• Các rạn san hô bị đe doạ bởi axit hóa đại dương, có thể tan rã trước năm 2100

Tuy là côn trùng nhưng bọ cánh cứng sẽ chiến đấu sòng phẳng để giành quyền giao phối như nhiều loài động vật có vú trên cạn.

Lựa chọn giao phối là một đặc tính phổ biến và mạnh mẽ, thúc đẩy sự tiến hóa trong vương quốc động vật và đã được quan sát chuyên sâu bởi các nhà sinh học chuyên nghiên cứu về hành vi và tiến hóa. Có lẽ bây giờ, các nhà sinh thái học và chuyên gia quản lý động vật hoang dã nên dành thời gian quan tâm nhiều hơn đến khía cạnh này để đưa ra được những chính sách bảo tồn hiệu quả hơn.

Trên tất cả, mỗi người hãy tự có ý thức, cùng chung tay bảo vệ môi trường sống chung trên Trái đất. Nếu không có ý thức bảo vệ thiên nhiên tức là chúng ta đang tự giết chết đi tương lai của chính mình. Đó là một sự độc ác, không chỉ với tất cả các sinh vật trên hành tinh, mà còn đối với chính con cháu chúng ta mai sau!