Biến đổi khí hậu làm cho các loài động vật trở nên sẫm màu hơn?

Những quy tắc sinh học về màu sắc

Từ đầu những năm 1800, các nhà sinh vật học đã xác định nhiều "quy tắc" mô tả các tác động của nhiệt độ lên hệ sinh thái và tiến hóa.

Một quy tắc sinh học cho rằng động vật có phần phụ (tai, mỏ) lớn sẽ sống ở vùng khí hậu nóng, vì các bộ phận này giúp tản nhiệt cơ thể. một quy tắc khác thì nói rằng, trong bất kỳ nhóm động vật nào, loài lớn hơn thường cư trú gần các cực hơn - ví dụ như gấu bắc cực lớn hơn gấu nâu - bởi vì cơ thể lớn giúp chúng giữ nhiệt.

Và quy tắc sinh học gloger, được đặt theo tên của nhà sinh vật học người đức constantin gloger, nói rằng động vật ở vùng ấm hơn thường có màu tối, và động vật ở vùng mát hơn thì có màu sáng. vì da và lông sẫm màu hơn được cho là có tác dụng bảo vệ chống lại tia cực tím có hại ở các khu vực xích đạo nhiều nắng. ngoài ra, ở loài chim, các sắc tố melanin trong bộ lông sẫm dường như giúp chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn, một lợi thế sống sót khác ở vùng nhiệt đới.

Mới đây, nhà cổ sinh vật học li tian ở đại học khoa học địa chất trung quốc và michael benton ở đại học bristol đã một lần nữa hướng sự quan tâm của giới khoa học đến những quy tắc bị bỏ quên này, khi họ sử dụng các quy tắc để dự đoán cách biến đổi khí hậu có thể định hình lại cơ thể động vật. họ dựa vào quy tắc của gloger để đề xuất rằng: khi trái đất ấm lên, hầu hết các loài động vật sẽ trở nên tối màu hơn.

Cú tawny ở Phần Lan ngày càng có màu nâu thay vì xám nhạt, có thể do biến đổi khí hậu.

Còn nhiều tranh cãi

Nhưng một loạt các báo cáo khác phản biện qua lại trên tạp chí Current Biology lại cho thấy, các nhà sinh vật học khác không hoàn toàn đồng tình với kết luận này.

Kaspar Delhey, nhà điểu học sống ở Úc và làm việc từ xa cho Viện Max Planck về điểu học ở Đức, cho rằng còn nhiều việc phải làm trước khi kết luận.

Trong vài năm qua, Delhey đã lật lại các quy tắc Gloger để tìm ra một kết luận chính xác hơn.

Ông và ba đồng nghiệp đã công bố phản hồi đối với kết luận của tian và benton trên tạp chí current biology, cho rằng quy tắc gloger đã đánh đồng nhiệt độ với độ ẩm. độ ẩm cao dẫn đến thực vật tươi tốt, tạo bóng râm để động vật ẩn náu khỏi những kẻ săn mồi; do đó, động vật ở những nơi ẩm ướt thường có màu tối để tự ngụy trang. nhóm của delhey cho rằng quy tắc gloger đã nhầm lẫn bởi vì những khu rừng ấm thường cũng là những khu rừng ẩm ướt; nhưng những khu rừng mát và ẩm, như ở tasmania, cũng có xu hướng có nhiều loài chim tối màu, theo delhey.

Theo delhey, nếu điều chỉnh sự khác biệt về độ ẩm giữa nơi ấm và nơi mát, quy tắc gloger sẽ bị đảo lộn - môi trường ấm tồn tại nhiều động vật sáng màu hơn. điều này đặc biệt đúng với những sinh vật máu lạnh, delhey nói. côn trùng và bò sát sống dựa vào nguồn nhiệt bên ngoài, và ở những nơi lạnh giá, "ngoại thất" tối giúp hấp thụ ánh sáng mặt trời.

Tian và benton hoan nghênh việc làm rõ giữa nhiệt độ và độ ẩm. tuy nhiên, trong một phản hồi với nhóm của delhey, họ nêu ra những trường hợp mà dự đoán của họ về việc những loài động vật sẫm màu hơn phát triển mạnh ở vùng khí hậu ấm hơn là đúng. cú tawny ở phần lan có màu lông nâu hoặc xám nhạt, màu xám giúp ngụy trang trong tuyết. nhưng khi lượng tuyết phủ ở phần lan giảm, cú nâu, vốn chỉ chiếm 12% số cú vào đầu những năm 1960, đã tăng lên 40% vào năm 2010.

Vẫn còn là ẩn số

Biến đổi khí hậu sẽ làm thay đổi màu sắc động vật nhưng nhìn chung giới khoa học thừa nhận rất khó dự đoán những thay đổi cụ thể, vì nhiệt độ và độ ẩm đều thay đổi. các bên tranh luận đều đồng ý rằng, nếu amazon trở nên nóng và khô hơn như được dự đoán trong các mô hình khí hậu thì thay đổi này sẽ làm cho động vật ở đây có màu sáng hơn.nhưng các khu rừng sâu ở siberia có thể trở nên nóng hơn và ẩm ướt hơn, và khi đó, các dự đoán về nhiệt độ và độ ẩm sẽ xung đột nhau. không giống như vật lý hay hóa học, benton nói, các quy luật sinh học "không phải là tuyệt đối".

Và ngay cả khi có một xu hướng chung, vẫn rất khó để dự đoán các loài riêng lẻ sẽ thay đổi như thế nào. lauren buckley, nhà sinh vật học ở đại học washington, seattle, đã nghiên cứu màu sắc của loài bướm ở các vùng cao. 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 và tìm cách định lượng tất cả các loại màu sắc kỳ lạ ở mặt trên của cánh thì kết quả sẽ vô nghĩa," buckley nói. “chúng ta cần tính đến cách các sinh vật cụ thể tương tác với môi trường của chúng.”

Những thay đổi về màu sắc còn có thể sẽ phụ thuộc vào hệ thống điều chỉnh nhiệt độ của bản thân động vật - các sinh vật máu lạnh thường có màu sáng hơn, trong khi các loài chim và động vật có vú có màu sắc đa dạng hơn. để cải thiện các dự đoán về thay đổi màu sắc động vật, buckley đề xuất sử dụng các mẫu vật bảo tàng để mở rộng khung thời gian, mặc dù màu sắc của chúng có thể đã bị thay đổi. về phần mình, tian dự định tiến hành các thí nghiệm với bọ và động vật thân mềm.

Các nhà khoa học có thể sẽ sớm có nhiều dữ liệu về chủ đề này hơn, vì nhiệt độ của hành tinh ngày càng tăng cao. Cho dù điều này thú vị về mặt sinh vật học, Delhey thừa nhận, "đây là một tin buồn".

Theo Hoàng Nam/Khoa học và Phát triển

Link bài gốc Lấy link

Theo Hoàng Nam/Khoa học và Phát triển