Lấp đầy khoảng trống di truyền: Lớp phủ đất định hình cuộc sống của động vật lưỡng cư như thế nào

Diệc Xám

08-04-2025

– By natural order, birthing needs good timing and at a moderate pace. The kids should learn to fly, sharpen their eyes and beaks, and strengthen their wings and muscles. Looking for food in the fields and gardens farther from home is important. Also, try eating different kinds of nuts and worms. Mastering all of this would guarantee a prosperous life.

Trích “Food”; Wild Wise Weird [1]

Sự thay đổi nhanh chóng trong sử dụng đất và lớp phủ đất (Land-Use and Land-Cover Change – LULCC) đang ngày càng gây ra hiện tượng phân mảnh sinh cảnh tự nhiên, đe dọa đa dạng sinh học và làm gián đoạn tính kết nối sinh thái [2,3]. Trong một nghiên cứu toàn diện, Murphy và cộng sự [4] đã khảo sát cách các đặc điểm cảnh quan cụ thể ảnh hưởng đến cấu trúc di truyền quần thể và khả năng kết nối của hai loài lưỡng cư sinh sản ở ao: cóc Mỹ (Anaxyrus americanus) và ếch dế Blanchard (Acris blanchardi), trong bối cảnh cảnh quan chủ yếu là nông nghiệp ở khu vực Tây Nam bang Ohio, Hoa Kỳ.

Bằng cách tích hợp quan sát hành vi, dữ liệu di truyền và mô hình cảnh quan, các nhà nghiên cứu đã đánh giá dòng gen (gene flow) giữa 21 quần thể địa phương của mỗi loài. Kết quả cho thấy sự tương phản đáng kể: cóc Mỹ thể hiện cấu trúc di truyền khá đồng nhất trên toàn khu vực, trong khi ếch dế Blanchard cho thấy mức độ phân mảnh quần thể cao với các cụm di truyền biệt lập. Những khác biệt này cho thấy ếch dế có mức độ nhạy cảm cao hơn trước sự phân mảnh sinh cảnh so với loài cóc có khả năng thích nghi rộng hơn.

Đặc biệt, nghiên cứu cho thấy các ưu tiên di chuyển của cá thể non—ví dụ như cóc con ưa môi trường rừng, còn ếch dế non hướng đến các khu vực nông nghiệp mở—đã góp phần hình thành các mô hình kết nối di truyền ở quy mô cảnh quan. Tuy nhiên, yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đối với cả hai loài là sinh cảnh ven sông (riparian habitat) [5,6], vốn liên tục hỗ trợ sự di chuyển và dòng gen. Ngược lại, các tuyến đường lớn là rào cản đáng kể đối với ếch dế nhưng không ảnh hưởng rõ rệt đến loài cóc, phản ánh sự khác biệt về độ nhạy cảm của từng loài trước các cấu trúc nhân tạo.

Một điểm đáng chú ý là trong khi cóc Mỹ non thể hiện xu hướng mạnh mẽ né tránh rìa nông nghiệp và ưa thích rừng, thì cóc trưởng thành lại có khả năng thích ứng cao hơn với môi trường nông nghiệp và vượt qua đường giao thông. Khả năng này có thể được giải thích bởi sinh lý học vượt trội của loài cóc, bao gồm khả năng chống khô cao và tuổi thọ dài hơn, cho phép chúng phân tán xa hơn và sử dụng sinh cảnh đa dạng hơn. Ngược lại, ếch dế Blanchard—vốn sống ngắn và phụ thuộc cao vào môi trường nước—cho thấy sự kết nối di truyền suy giảm rõ rệt ở những khu vực bị chi phối bởi đất nông nghiệp và đường sá [4].

Nghiên cứu này nhấn mạnh giá trị của việc tích hợp dữ liệu hành vi vi mô vào các mô hình di truyền cảnh quan để nâng cao khả năng dự đoán phản ứng của loài trước biến đổi môi trường [4]. Đồng thời, nó cũng nêu bật nhu cầu cấp thiết đối với các chiến lược bảo tồn đặc thù theo loài, có tính đến sự khác biệt về vòng đời, sở thích sinh cảnh và sinh thái học di chuyển. Đặc biệt, sinh cảnh ven sông nổi bật là các hành lang sinh thái thiết yếu, hỗ trợ tính kết nối cho cả hai loài và do đó nên được ưu tiên trong các nỗ lực bảo tồn và phục hồi sinh cảnh—đặc biệt là trong những môi trường đã bị con người biến đổi.

Mối quan hệ phụ thuộc phức tạp giữa cấu trúc cảnh quan và chuyển động động vật nhấn mạnh sự cần thiết của một cách tiếp cận bảo tồn tích hợp, thừa nhận sự tương tác động giữa các hệ thống tự nhiên và hoạt động của con người—chính là bản chất của mối liên hệ giữa thiên nhiên và con người [7,8].

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/

[2] Cushman SA. (2006). Effects of habitat loss and fragmentation on amphibians: a review and prospectus. Biological Conservation, 128(2), 231-240. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2005.09.031 

[3] Costanza JK, Terando AJ. (2019). Landscape connectivity planning for adaptation to future climate and land-use change. Current Landscape Ecology Reports, 4, 1-13. https://doi.org/10.1007/s40823-019-0035-2 

[4] Murphy MO, et al. (2025). Land-cover patterns differentially affect population genetic structure and connectivity of two anurans. Landscape Ecology, 40, 74. https://doi.org/10.1007/s10980-025-02086-0 

[5] Barrile GM, et al. (2021). Informed breeding dispersal following stochastic changes to patch quality in a pond-breeding amphibian. Journal of Animal Ecology, 90(8), 1878-1890. https://doi.org/10.1111/1365-2656.13503 

[6] Anderson NL, et al. (2015) Linking aquatic and terrestrial environments: can beaver canals serve as movement corridors for pond-breeding amphibians? Animal Conservation, 18(3), 287-294. https://doi.org/10.1111/acv.12170 

[7] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267

[8] Vuong QH, Nguyen MH. (2024). Further on informational quanta, interactions, and entropy under the granular view of value formation. https://philpapers.org/rec/VUOARN