Sinh vật lưỡng cư Amazon khởi nguồn từ Andes

Những con ếch độc nhiều màu tại Amazon có được tính đa dạng như ngày nay nhờ vào tổ tiên nhiều lần chuyển nơi sinh sống từ dãy núi Andes đến khu vực này trong 10 triệu năm qua, nghiên cứu mới từ Đại học Texas tại Austin cho biết.

Đây là nghiên cứu đầu tiên cho thấy Andes là nguồn đa dạng hóa chính của lưu vực Amazon, một trong những trung tâm đa dạng hóa sinh học lớn nhất trên Trái Đất. Phát hiện này đi ngược lại ý kiến cho rằng sự đa dạng hóa tại Amazon là kết quả tự tiến hóa bên trong khu rừng nhiệt đới này.

Nghiên cứu sinh Juan Santos, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Về cơ bản, lưu vực Amazon là nơi tập trung nhiều chủng loại ếch Nam Mỹ. Những loài ếch độc tại đó đến từ nhiều nơi khác nhau, đáng kể nhất là Dãy Andes, trong nhiều triệu năm. Nghiên cứu cho thấy bạn không thể hiểu hết đa dạng sinh học của Amazon mà chỉ nhìn vào bản thân lưu vực này. Những khu vực ần đó cũng đóng vai trò rất quan trọng”.

Santos và Tiến sĩ David Cannatella, giáo sư sinh học, đã công bố phát hiện của họ trên tạp chí PLoS Biology tháng này.

Đã có những dự đoán rằng hầu hết sự tiến hóa của đa dạng sinh học tại lưu vực Amazon diễn ra trong 2 triệu năm trở lại đây, một giai đoạn lịch sử rất ngắn.

Ếch độc trong quá trình chuyển đổi từ Andes sang Amazon tại Tây Bắc Peru. (Ảnh: Juan Carlos Santos, Đại học Texas, Austin)

Santos và Cannatella nhìn vào quá khứ 45 triệu năm trước bằng cách sử dụng kỹ thuật địa lý sinh vật mới để tạo ra lịch sử tiến hóa của ếch độc trong không gian và thời gian. Vì thiếu những ghi chép hóa thạch mở rộng về khu rừng nhiệt đới này, họ sử dụng chuỗi ADN để tìm hiểu lịch sử tiến hóa của các loài ếch độc.

Ếch độc, hay dendrobatids, rất đa dạng và phân bố rộng khắp Neotropics, khu vực bao gồm Trung và Nam Mỹ. Các nhà khoa học đã tạo ra cây tiến hóa sử dụng 223 trong số 353 loài ếch độc được biết đến trong khu vực này.

Khi phân tích mối liên hệ tiến hóa giữa các loài ếch độc, họ phát hiện rằng sự đa dạng của Amazon là kết quả của ít nhất 14 lần phân tán của loài ếch tổ tiên vào khu vực này bắt đầu từ 23 triệu năm trước.

Tất cả những loài ếch độc tại Amazon đều tiến hóa từ những loài tổ tiên này, và hầu hết đến từ Dãy Andes.

Ếch độc trong quá trình chuyển đổi từ Andes sang Amazon tại Tây Bắc Peru. (Ảnh: Juan Carlos Santos, Đại học Texas, Austin)

Lưu vực Amazon đã thay đổi rất nhiều kể từ thời 23 triệu năm trước. Một hệ thống nước nội địa đã xuất hiện và biến mất. Dãy Andes bắt đầu cao lên (khoảng 15 triệu năm trước) và sông Amazon hình thành (khoảng 9 triệu năm trước).

Hầu hết những lần di chuyển từ Andes xuất hiện từ 1 đến 7 triệu năm trước, khi khu rừng nhiệt đới ngày nay của sông Amazon đang hình thành.

Santos cho biết: “Có một lần phân tán lặp lại của loài ếch từ chân Andes sau khi vùng đầm lầy nội địa biến mất khỏi Amazon”.

Những con ếch này sau đó tiến hóa thành 70 loài khác nhau ngày nay tại lưu vực Amazon

Các nhà khoa học cũng phát hiện rằng những một số loài ếch đã rời khỏi lưu vực Amazon đến những khu vực xung quanh và những khu vực trong Neotropics.

Sự tiến hóa và đa dạng hóa của ếch độc vẫn đang tiếp diễn, đặc biệt là khu vực rừng nhiệt đới Amazon, Chocó (một khu vực rừng nhiệt đới hẹp dọc bờ biển Tây Bắc Thái Bình Dương và Nam Mỹ), và các vùng quanh Trung Mỹ.

Cannatella cho biết rất nhiều loài thực vật và động vật nhiệt đới tại Amazon có thể cũng có lịch sử thời gian và địa lý phức tạp giống như ếch độc.

Ông kết luận: “Khu vực rừng nhiệt đới Amazon không chỉ dần dần tích lũy tính đa dạng theo thời gian. Loài ếch tổ tiên di chuyển vào và ra khỏi khu vực này, vì vậy chúng ta có thể dự đoán rằng những loài sinh vật chỉ có ở khu vực rừng nhiệt đới ẩm ướt này có thể sẽ có chu trình phân tán, tiến hóa và đa dạng hóa tương tự”.