Một nhóm các nhà khoa học vừa hoàn thành một bài nghiên cứu giải thích tại sao các vùng nhiệt đới lại có đa dạng sinh học phong phú hơn các vùng ở vĩ tuyến cao hơn. Họ cho biết nghiên cứu của họ nhằm nhấn mạnh vai trò quan trọng của công tác bảo vệ những loài ở khu vực này khỏi nguy cơ tuyệt chủng.
Tác giả William Kenan (Giáo sư chuyên nghành địa vật lý của Trường Đại học Chicago) cho biết: “Nếu bạn đến từ hành tinh khác và bạn bắt đầu quan sát sự sống trên trái đất một cách ngẫu nhiên, ít nhất là trước khi con người xuất hiện, điều đầu tiên bạn sẽ nhìn thấy là sự dồi dào khó tin của sự sống ở vùng nhiệt đới”. Đây là mẫu hình đa dạng sinh học tuyệt vời nhất trên hành tinh này.
Jablonski và các đồng tác giả Kaustuv Roy (Trường Đại học California, San Diego), James Valentine (Trường Đại học California, Berkeley) đã trình bày những phát hiện mới của mình về nguồn gốc của xu hướng đa dạng sinh học toàn cầu hiện nay trong số phát hành ngày 6 tháng 10 của Tạp chí Khoa học.
Tại sao vùng nhiệt đới lại phong phú hơn về loài và dòng giống tiến hóa hơn các vùng khác trên thế giới đã dần trở thành một câu hỏi lớn nhất đối với các nhà sinh học trong hơn 1 thế kỉ qua. Các nhà sinh học đã giả thiết ra mọi sự kết hợp có thể của nguồn gốc, tuyệt chủng và di cư để giải thích mẫu hình ở một thời điểm nào đó. Nhưng trong vòng 30 năm qua, họ đã có xu hướng coi các vùng nhiệt đới như là một cái nôi của sự đa dạng – nơi bắt nguồn của các loài mới hoặc là bảo tàng đa dạng sinh học – nơi tồn tại những loài sinh vật từ xa xưa. Tuy nhiên chưa có sự phân tích nào là rõ ràng cả.
Dữ liệu hóa thạch của 11 triệu năm qua đã giải quyết được sự bế tắc này. Dữ liệu này chứng tỏ rằng đây không phải là một giả định. Bài nghiên cứu mới này là công trình đầu tiên thu thập đủ dữ liệu để phân tích tỉ mỉ vai trò của tuyệt chủng, nguồn gốc loài và sự di cư. Valentine, Giáo sư danh dự ngành Sinh học tổng hợp của Đại học California cho biết: “Tôi nghĩ chúng ta xóa được ý tưởng vùng nhiệt đới hoặc là một cái nôi hoặc là một bảo tàng của sự đa dạng sinh học. Thực ra nó là cả hai”.
Theo Giáo sư sinh học Roy (ĐH California), với vai trò là động cơ của đa dạng sinh học toàn cầu, vùng nhiệt đới là nơi loài sinh vật mới tiến hóa, tồn tại và phát tán ra các vùng ở vĩ tuyến cao hơn. “Thế giới đang được kết nối. Nó đang trở thành một ngôi làng toàn cầu, thậm chí là cho cả các sinh vật. Dọc theo bờ biển California, hầu hết những loài sinh vật biển đều thuộc dòng giống có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới”.
Tác giả của bài nghiên cứu này cho biết nghiên cứu khoa học đã nhấn mạnh yêu cầu phải ngăn chặn tình trạng suy giảm đa dạng sinh học nhiệt đới.
Roy cho biết: “Sự tuyệt chủng do con người gây ra ở vùng nhiệt đới cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến đa dạng sinh học ở các vùng ôn đới và ở các khu vực ở vĩ tuyến cao hơn. Điều này sẽ không biểu hiện rõ trong 50 năm tới nhưng nó sẽ là một hậu quả trong thời gian dài”.
Valentine cũng nhấn mạnh: “Chúng ta nên bảo vệ những vùng nhiệt đới, bởi vì nếu không có chúng, chúng ta sẽ bị mất đi nguồn gốc của đa dạng sinh học ở các vùng vĩ tuyến cao hơn.”.
Dấu tích hóa thạch chỉ ra rằng vùng nhiệt đới đã tận hưởng sự đa dạng sinh học phong phú ít nhất là 250 triệu năm. Jablonski đã so sánh các quần thể loài trên trái đất với dân số của một thành phố hiện đại. Để hiểu được diễn biến của dân số diễn ra như thế nào đòi hỏi phải kiểm tra số sinh, tử và nhập cư.
Nhóm nghiên cứu đã thu thập số liệu cho chương trình nghiên cứu khoa học bằng cách phân tích những loài hai mảnh vỏ ở biển như trai, điệp, hàu. Jablonski cho biết: “Chúng sống ở khắp nơi, từ đại dương vùng bắc cực cho đến nơi nóng nhất của vùng nhiệt đới và chúng đã để lại một nguồn dữ liệu hóa thạch khổng lồ”.
Số liệu này giúp nhóm nghiên cứu theo dõi được hơn 150 giống sinh vật hai mảnh vỏ từ thời kì xa xưa và giúp trả lời một số câu hỏi quan trọng: Chúng sinh ra từ đâu? Vòng đời kéo dài bao lâu? Chúng sống ở đâu? Và chúng di cư đến những vùng nào?
Khi các nhà cổ sinh học này nghiên cứu giống loài theo thời kì địa chất, họ đã phát hiện ra một mẫu không đổi ở mỗi một thời kì bất kể điều kiện khí hậu khác nhau. Trong 11 triệu năm qua, số lượng các loài sinh vật hai mảnh vỏ có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới nhiều gấp đôi ở những vùng ở vĩ tuyến cao hơn. Có 30 loài sinh vật chỉ sống ở vùng nhiệt đới bị tuyệt chủng trong khi đó số lượng này ở tất cả các vùng khác là 107 loài.
Jablonski cho biết: “Đây thật sự là một mô hình đáng kinh ngạc. Có vẻ như các loài động thực vật khác, thậm chí cả các loài trên cạn, cũng phát triển theo mô hình tương tự”. Người ta đã có cái nhìn mới hơn đối với các nghiên cứu trước đây.
Ba nhà cổ sinh học đã bắt đầu giải quyết vấn đề này được hơn 10 năm. Bước đầu tiên là chuẩn hóa tất cả các loài sinh vật và nhiều loài sinh vật hai mảnh vỏ hóa thạch để định loại một cách chính xác và thống nhất.
Để hoàn thành công việc, Jablonski đã lục tìm trong kho chuyên khảo, thậm chí từ thế kỉ 19, và tìm tất cả mẫu các loài sinh vật hai mảnh vỏ lưu ở Viện Smithsonian và các viện bảo tàng lịch sử khác ở Chicago, London, Bruxen, và Leiden (Hà Lan).
Động cơ đằng sau các hoạt động tiến hóa ồ ạt từ vùng nhiệt đới vẫn còn là một điều bí ẩn. Jablonski đã nói “ Nhưng do chúng ta nắm được động thái của sự tiến hóa kì diệu diễn ra trên toàn bộ hành tinh này, nên chúng ta có thể bắt đầu bước vào quá trình cơ bản theo 1 cách hoàn toàn mới,”.
Jablonski, Roy và Valentine sẽ cố gắng xác định điều này và những câu hỏi liên quan khi họ nghiên cứu về thời điểm quá khứ xa hơn.
Công trình này nhận được sự hỗ trợ từ Chương trình Sinh học vũ trụ của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA).
