Câu chuyện bắt nguồn từ thế kỷ 19 cho đến thế kỷ 21 đã phát triển thành cuộc tranh luận không hồi kết về hiện tượng ấm lên có thể định hình lại thế giới động vật. Trong những năm 1800, các nhà sinh vật học đã xác định nhiều “quy tắc” mô tả các tác động sinh thái và tiến hóa của nhiệt độ. Một quy tắc chỉ ra động vật có phần phụ lớn (tai, mỏ) ở vùng khí hậu nóng, để giúp tản nhiệt cơ thể. Một số khác lại khẳng định, trong bất kỳ nhóm động vật nào, loài lớn nhất thường cư trú gần các cực hơn – ví dụ điển hình là những con gấu Bắc Cực cao hơn hẳn những con gấu nâu trung bình – bởi vì cơ thể lớn hơn giúp giữ nhiệt tốt hơn.
| Dựa vào Quy tắc Gloger, đặt theo tên của nhà sinh vật học người Đức Constantin Gloger, thì động vật ở vùng khí hậu ấm, nóng thường có vẻ ngoài sậm màu, trong khi động vật ở những vùng khí hậu mát, lạnh thì nhạt màu hơn. Trong số các loài động vật có vú, da và lông sẫm màu hơn được cho là có tác dụng bảo vệ chống lại tia cực tím có hại, vốn có nhiều ở các khu vực xích đạo với lượng ánh sang Mặt Trời cao. Trong số các loài chim, các sắc tố melanin, cụ thể trong bộ lông sẫm màu, dường như nhằm chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn, một lợi thế khác của các loài vùng nhiệt đới. | 
Quy tắc của Gloger
(Nguồn: Current Biology)
|
Tháng 7 năm ngoái, Li Tian của Đại học Khoa học Địa chất Trung Quốc và Michael Benton của Đại học Bristol lại dành sự quan tâm về những quy tắc bị lãng quên này. Hai nhà cổ sinh vật học sử dụng chúng để dự đoán cách biến đổi khí hậu (BĐKH) tác động đến cơ thể động vật. Trong số những phương pháp nghiên cứu, họ lựa chọn dựa vào quy tắc của Gloger để đưa ra đề xuất: Khi Trái Đất ấm lên, hầu hết màu da, lông của loài động vật sẽ sậm màu đi. Nghe có vẻ khá đơn giản.
Tuy nhiên vấn đề nảy sinh ở một loạt các bài tranh luận trên tạp chí Current Biology. Cụ thể là các nhà sinh vật học khác cho rằng vấn đề này còn lâu mới được giải quyết. Kaspar Delhey, một nhà điểu học sống ở Úc và làm việc từ xa cho Viện Max Planck về điểu học ở Đức, là một trong những nhà khoa học đã lên tiếng phản đối.
Chim sẻ (Psophodes olivaceus) có màu sẫm là cư dân của vùng ven biển ẩm ướt ở Úc (Nguồn: Kaspar Delhey, research-news.org)
Tuy nhiên vấn đề nảy sinh ở một loạt các bài tranh luận trên tạp chí Current Biology. Cụ thể là các nhà sinh vật học khác cho rằng vấn đề này còn lâu mới được giải quyết. Kaspar Delhey, một nhà điểu học sống ở Úc và làm việc từ xa cho Viện Max Planck về điểu học ở Đức, là một trong những nhà khoa học đã lên tiếng phản đối.
Tuy nhiên vấn đề nảy sinh ở một loạt các bài tranh luận trên tạp chí Current Biology. Cụ thể là các nhà sinh vật học khác cho rằng vấn đề này còn lâu mới được giải quyết. Kaspar Delhey, một nhà điểu học sống ở Úc và làm việc từ xa cho Viện Max Planck về điểu học ở Đức, là một trong những nhà khoa học đã lên tiếng phản đối.
“Tôi hơi ngạc nhiên vì tôi nghĩ ‘Sẽ còn khối việc phải tính đến’”, Delhey cho biết (Nguồn: theconversation.com)
|
Delhey dẫn đầu một chiến dịch trong vài năm qua để bác bỏ những quy tắc của Gloger và thay thế nó bằng một cái gì đó xác thực hơn. Ông tuyên bố: “Những thông tin từ bộ quy tắc cũ kỹ này đã bị nhầm lẫn từ lâu. Lý do là một phần là vì cuốn sách năm 1833 mà Gloger đã trình bày những khám phá của mình được viết rất dày đặc và tệ hại”. |
Đến gần cuối năm 2020, Delhey và ba đồng nghiệp mới công bố phản hồi chính thức của mình đối với Tian và Benton trên tạp chí Current Biology. Nội dung chính của nghiên cứu này là quy tắc của Gloger có sự kết hợp với nguyên lý nhiệt độ và độ ẩm. Độ ẩm dẫn đến đời sống thực vật tươi tốt, tạo bóng râm để ẩn náu khỏi những kẻ săn mồi. Do đó, vẻ ngoài của động vật có xu hướng sậm màu hơn ở những nơi ẩm ướt để tự ngụy trang. Nhiều nơi ấm áp là những khu rừng ẩm ướt , nhưng mát mẻ, như ở Tasmania, có nhiều loài chim mang bộ lôong vũ tối màu, Delhey nói.
Chim sẻ (Psophodes olivaceus) có màu sẫm là cư dân của vùng ven biển ẩm ướt ở Úc (Nguồn: Kaspar Delhey, research-news.org)
Delhey lập luận rằng nếu bạn kiểm soát được độ ẩm, quy tắc của Gloger sẽ bị đảo lộn – sự ấm lên có thể dẫn đến bộ lông, da nhạt màu. Điều đó đặc biệt đúng với những sinh vật máu lạnh, ông cho biết thêm. Côn trùng và bò sát sống dựa vào nguồn nhiệt bên ngoài, vậy nên ở những nơi lạnh giá, vẻ ngoài sậm màu của chúng giúp hấp thụ ánh sáng Mặt Trời. Trong điều kiện khí hậu ấm hơn, hạn chế đó được nới lỏng và chúng sẽ nhạt màu đi. Delhey gọi đây là “giả thuyết về thuyết nhiệt học”.
Đáp lại những phản đối của Delhey, Tian và Benton hoan nghênh những ý kiến khác nhau xoay quanh vấn đề này. Tuy nhiên, họ vẫn trích dẫn bằng chứng để minh chứng cho những dự đoán của họ là đúng. Cú Tawny ở Phần Lan có màu long vằn đen hoặc xám nhạt, với màu xám giúp chúng ngụy trang giữa lớp tuyết dày. Tuy nhiên, khi lượng tuyết bao phủ ở Phần Lan giảm, số lượng cú vằn đen đã tăng từ khoảng 12% vào đầu những năm 1960 lên 40% vào năm 2010.
Đáp lại những phản đối của Delhey, Tian và Benton hoan nghênh những ý kiến khác nhau xoay quanh vấn đề này. Tuy nhiên, họ vẫn trích dẫn bằng chứng để minh chứng cho những dự đoán của họ là đúng. Cú Tawny ở Phần Lan có màu long vằn đen hoặc xám nhạt, với màu xám giúp chúng ngụy trang giữa lớp tuyết dày. Tuy nhiên, khi lượng tuyết bao phủ ở Phần Lan giảm, số lượng cú vằn đen đã tăng từ khoảng 12% vào đầu những năm 1960 lên 40% vào năm 2010.
Bộ lông của những con cú Tawny ở Phần Lan ngày càng sậm màu thay vì màu xám nhạt, có thể là do khí hậu ấm lên (Nguồn: scienemag.org)
Nhưng họ thừa nhận các dự đoán về hiệu ứng màu sắc do BĐKH là rất khó khăn, đặc biệt khi nhiệt độ và độ ẩm đều thay đổi. Các mô hình khí hậu dự đoán Amazon sẽ nóng hơn và khô hơn, điều mà tất cả các bên đều đồng tình là sẽ làm nhạt màu lồng của động vật. Nhưng các khu rừng sâu ở Siberia có thể nóng hơn và ẩm ướt hơn, trong trường hợp đó các dự đoán về nhiệt độ và độ ẩm sẽ xảy ra xung đột. Không giống như trong vật lý hoặc hóa học, Benton nói, các quy luật sinh học “không phải là tuyệt đối như trọng lực”.
Và ngay cả khi các xu hướng chung được duy trì, vẫn rất khó có thể dự đoán về một loài riêng lẻ sẽ thay đổi như thế nào. Lauren Buckley, một nhà sinh vật học tại Đại học Washington, Seattle, đã nghiên cứu màu sắc của loài bướm ở các vùng có độ cao lớn. Bướm hấp thụ nhiệt bằng cách phơi nắng, nhưng chỉ có một mảng nhỏ ở mặt dưới cánh thực sự hấp thụ nhiệt. “Nếu bạn không biết điều đó,” cô ấy chỉ ra, “bạn có thể định lượng tất cả các loại màu sắc kỳ lạ trên đầu cánh và nó thực sự không thành vấn đề.” Tóm lại, “Chúng ta cần nhìn nhận một cách toàn cảnh về cách sinh vật tương tác với môi trường của chúng.”
Và ngay cả khi các xu hướng chung được duy trì, vẫn rất khó có thể dự đoán về một loài riêng lẻ sẽ thay đổi như thế nào. Lauren Buckley, một nhà sinh vật học tại Đại học Washington, Seattle, đã nghiên cứu màu sắc của loài bướm ở các vùng có độ cao lớn. Bướm hấp thụ nhiệt bằng cách phơi nắng, nhưng chỉ có một mảng nhỏ ở mặt dưới cánh thực sự hấp thụ nhiệt. “Nếu bạn không biết điều đó,” cô ấy chỉ ra, “bạn có thể định lượng tất cả các loại màu sắc kỳ lạ trên đầu cánh và nó thực sự không thành vấn đề.” Tóm lại, “Chúng ta cần nhìn nhận một cách toàn cảnh về cách sinh vật tương tác với môi trường của chúng.”
(Nguồn: healtheuropa.eu)
Những thay đổi về màu sắc cũng có thể sẽ phụ thuộc vào hệ thống điều chỉnh nhiệt độ của động vật — với các sinh vật máu lạnh thường phát triển thành vẻ ngoài nhạt màu hơn, nhưng các loài chim và động vật có vú lại cho ra nhiều kết quả hơn. Để cải thiện dự đoán, Buckley đề xuất sử dụng các mẫu vật bảo tàng để mở rộng khung thời gian, mặc dù màu sắc của chúng có thể mờ dần theo thời gian. Về phần mình, Tian dự định tiến hành các thí nghiệm với các thùng chứa bọ và động vật thân mềm được làm ấm, với nỗ lực tạo ra sự thay đổi về màu sắc của chúng.
Khi bán đảo Nam Cực nóng lên, các quy tắc của cuộc sống ở đó đang bị phá vỡ, mọi dự đoán về tương lai của Trái Đất trở nên không chắc chắn (Nguồn: National Geographic)
Dù thế nào thì các nhà khoa học sẽ sớm có nhiều dữ liệu về chủ đề này hơn mức họ có thể xử lý, vì nhiệt độ của hành tinh chúng ta đang ngày càng tăng cao. Và nếu cảnh báo toàn cầu trở nên thực sự nghiêm trọng, ngay cả những quy tắc địa lý sinh thái được kiểm tra nhiều thời gian kĩ càng nhất cũng có thể trở nên vô nghĩa khi môi trường sống và các loài sinh vật biến mất nhanh chóng. Tuy nhiên, một điều thú vị về khoa học đó là đôi khi “Nó thực sự làm cho người ta buồn”, Delhey thừa nhận.
Tác giả bài viết: Nguyen Ha