Tác động của tiến hóa đối với sinh thái

Các nhà khoa học đã kết luận rằng môi trường khác nhau có tác động đến sự tiến hóa của loài mới. Các thí nghiệm được thực hiện tại Đại học British Columbia lần đầu tiên cho thấy điều ngược lại cũng đúng.

Các nhà khoa học thuộc Trung tâm nghiên cứu đa dạng sinh hóa UBC đã tạo ra một hệ sinh thái mini trong một bể nước lớn, sử dụng những loại cá 3 gai (three-spine stickleback) khác nhau và quan sát những khác biệt trong mô hình hệ sinh thái này sau ít nhất 11 tuần.

Phát hiện của họ được công bố trên tạp chí Nature số ngày 1 tháng 4.

Cá gai có nguồn gốc từ biển nhưng bắt đầu xuất hiện trong các hồ nước ngọt và suối sau kỷ băng hà cuối cùng. Trong hơn 10.000 năm qua – khoảng thời gian khá ngắn trong chu trình tiến hóa – những loài khác nhau với đặc điểm thể chất riêng biệt đã hình thành trong một số hồ nước ngọt.

Nghiên cứu của UBC bao gồm những loài được tìm thấy trong các hồ nước tại British Columbia đã tiến hóa những đặc điểm thể chất riêng biệt: limnetic stickleback (loại cá nước ngọt nhỏ hơn với miệng hẹp hơn), benthic stickleback (cá nước ngọt lớn hơn với miệng lớn hơn) và một loại khác có thể thuộc loài tổ tiên của hai loài cá trên.

Three –spined stickleback (cá 3 gai) (tên khoa học Gasterosteus aculeatus). (Ảnh: Ron Offermans/ Wikimedia Commons)

Tác giả chính của nghiên cứu Luke Harmon, hiện là giáo sư của Đại học Idaho, cho biết: “Đơn giản chỉ là những gì chúng ăn, cách sinh hoạt, thậm chí những loài trẻ đa dạng hóa “gần đây” cũng có tác động lớn đến mạng lưới thức ăn. Nghiên cứu này là một trong những bằng chứng cho thấy sự đa dạng hóa của loài có vai trò rất quan trọng”.

Những phân tích thêm cho thấy bể với hai loài cá mới nhất có lượng phân tử cácbon hữu cơ lớn hơn. Chúng chặn ánh sáng mặt trời đi sâu vào trong nước và hạn chế sự phát triển của thực vật. Đồng tác giả Blake Mathhews, nhà nghiên cứu thuộc Eawag, Học viện công nghệ và khoa học nước Thụy Sĩ, cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy qua việc tiến hóa, cá gai (stickleback) có thể điều chỉnh môi trường sáng ở hệ sinh thái mà chúng sinh sống. Nó cũng chứng minh rằng sự hình thành loài săn mồi có thể làm thấy đổi chu trình tiến hóa của các sinh vật khác trong mạng lưới thức ăn”.

Đồng tác giả, giáo sư Dolph Schluter, kết luận: “Một loài mới xuất hiện từ một loài tổ tiên và tiến hóa theo những cách nhằm tận dụng môi trường, do đó làm thay đổi hệ sinh thái quanh nó. Chúng ta mới chỉ có những hiểu biết ban đầu về quá trình này”.

Tham khảo
Luke J. Harmon, Blake Matthews, Simone Des Roches, Jonathan M. Chase, Jonathan B. Shurin, Dolph Schluter. Evolutionary diversification in stickleback affects ecosystem functioning. Nature, 2009; DOI: 10.1038/nature07974