Loài thằn lằn Florida tiến hóa nhanh chóng mặt do áp lực của loài xâm lấn

Các nhà khoa học đang làm việc trên các đảo tại Florida đã ghi nhận được sự tiến hóa nhanh chóng của một loài thằn lằn bản địa - trong khoảng thời gian ngắn chỉ khoảng 15 năm - như là hậu quả của áp lực từ một loài thằn lằn xâm lấn - được nhập vào từ Cuba.

Sau khi tương tác với các sinh vật xâm lấn, loài thằn lằn bản địa bắt đầu leo lên và đậu ở các cành cao hơn trên cây, và qua các thế hệ, chân của chúng đã tiến hóa để trở nên phù hợp hơn với việc nắm các cành cây trơn và nhỏ hơn ở trên cao hơn.

Sự thay đổi đó diễn ra với một tốc độ đáng kinh ngạc: Trong vòng vài tháng, những con thằn lằn bản địa đã chuyển sang đậu ở nơi cao hơn, và trong suốt 15 năm và trải qua 20 thế hệ, các gan ngón chân của chúng đã to hơn, với nhiều các vảy dính hơn trên chân của chúng.

"Chúng tôi cũng đã dự đoán sẽ quan sát thấy một sự biến đổi, nhưng mức độ và tốc độ biến đổi nhanh chóng của chúng thật đáng ngạc nhiên", Yoel Stuart, một nhà nghiên cứu bậc sau tiến sĩ tại khoa Sinh học tích hợp (Integrative Biology) tại trường Đại học Texas ở Austin và là tác giả chính của nghiên cứu này nói. Nghiên cứu này được trình bày trên số 24 tháng 10 của tạp chí Science.

Chân thằn lằn đã tiến hóa to hơn và dài hơn

"Để thấy sự thay đổi này trong tương quan, thì nếu chiều cao của con người tăng nhanh như những ngón chân của những con tắc kè này, thì chiều cao trung bình của một người đàn ông Mỹ có thể tăng từ khoảng 5 foot 9 inch hiện nay thành 6 foot 4 inch trong vòng 20 thế hệ (từ 1,7526m thành 1,9304m) - sự tăng thêm chiều cao đó có thể làm chiều cao trung bình của nam giới Mỹ bằng một hậu vệ ném xa của đội NBA", Stuart nói. (National Basketball Association, hay viết tắt là NBA, là giải bóng rổ nhà nghề dành cho nam tại Bắc Mỹ (chủ yếu tại Mỹ). "Mặc dù con người sống lâu hơn so với thằn lằn, tỉ lệ thay đổi này có thế vẫn là nhanh về mặt tiến hóa".

Những con thằn lằn bản địa được nghiên cứu có tên Carolina anole hoặc green anole, là loài phổ biến tại khu vực phía Đông Nam nước Mỹ. Loài thằn lằn xâm lấn là loài Cuba anole hay brown anole có nguồn gốc từ Cuba và Bahamas. Những con thằn lằn brown anole lần đầu tiên xuất hiện tại Nam Florida vào những năm 1950, có thể là thông qua các lô hàng nông sản từ Cuba, và từ đó chúng lan rộng trên khắp vùng Đông Nam nước Mỹ và thậm chí có mặt ở cả đảo Hawaii.

Nghiên cứu mới nhất này là một trong số ít các nghiên cứu ghi nhận về cái mà các nhà sinh vật học tiến hóa gọi là "character displacement" (tạm dịch là sự thay thế đặc điểm), trong đó các loài tương tự cạnh tranh với nhau về những khác biệt tiến hóa để tận dụng lợi thế của các ổ sinh thái khác nhau. Một ví dụ cổ điển là các loài chim sẻ được nghiên cứu bởi nhà sinh học Charle Darwin.

Hai loài chim sẻ tại quần đảo Galápagos đã tách ra thành 2 loài có kiểu hình mỏ khác nhau khi chúng thích nghi với các nguồn thực phẩm khác nhau. Các nhà nghiên cứu suy đoán rằng, sự cạnh tranh giữa loài thằn lằn mầu nâu và màu xanh lá cây về thực phẩm và không gian sống có thể chính là nhân tố gây ra sự thích nghi mới ở những con thằn lằn màu xanh lá. Stuart cũng lưu ý rằng những con trưởng thành của cả hai loài này đều ăn thịt những con non mới nở của loài kia.

"Vì vậy, nếu bạn là một con thằn lằn con mới nở, hẳn bạn cần phải trèo lên cây một cách nhanh chóng hoặc sẽ bị xơi tái", Stuart nhận xét. 

Đồng tác giả của nghiên cứu là Todd Campbell tại trường Đại học Tampa, Paul Hohenlohe tại trường Đại học Idaho; Robert Reynold của trường Đại học Massachusetts, Boston; Liam Revell tại trường Đại học Massachusett, Boston; và Jonathan Losos tại trường Đại học Harvard.

Từ khóa liên quan:

thằn lằn

Thằn lằn Florida

Thằn lằn Florida tiến hóa nhanh

thằn lằn Carolina anole

loài thằn lằn xâm lấn

thằn lằn bản địa

character displacement

thằn lằn green anole

Yoel Stuart