Vì sao một số môi trường sống có nhiều loài thực vật hơn những nơi khác: Khám phá quá trình tập hợp tiến hóa đang diễn ra

Chìa Vôi

01-04-2025

“Only those who have lived among the birds could truly appreciate the magic of their singing. At daybreak, the bushes and the alley corners would all be drenched in a vibrant chorus of birdsongs. The whole scene is exhilarating, exuding the mysterious vibes of a major orchestra.”

Trích “Conductor”; Wild Wise Weird [1]

Vì sao một số môi trường sống lại hỗ trợ sự đa dạng của nhiều loài thực vật trong khi những nơi khác chỉ có một vài loài? Một nghiên cứu gần đây của Prinzing và cộng sự [2], được công bố trên tạp chí Global Ecology and Biogeography, đã giải quyết câu hỏi sinh thái học cơ bản này bằng cách xem xét 6.851 thảm thực vật ở 38 kiểu môi trường sống ở Hà Lan. Chỉ tập trung vào thực vật có hoa, các nhà nghiên cứu đã tìm cách xác định liệu sự phong phú loài tại địa phương được giải thích tốt hơn bởi các quá trình tập hợp sinh thái đang diễn ra hay bởi các sự kiện đa dạng hóa lịch sử đã định hình nên nguồn loài khu vực.

Phát hiện quan trọng nhất là: sự phong phú loài hiện tại ở địa phương chủ yếu được định hình bởi quá trình tập hợp quần xã đang diễn ra chứ không phải bởi lịch sử tiến hóa lâu đời. Các môi trường sống giàu loài nhất - chẳng hạn như đồng cỏ đá phấn (chalk grasslands) - được đặc trưng bởi sự cùng tồn tại của cả các loài có quan hệ họ hàng rất xa và rất gần. Mô hình này phù hợp với hai cơ chế cùng tồn tại sinh thái chính. Thứ nhất, sự cùng tồn tại ổn định cho phép các loài có quan hệ họ hàng xa cùng tồn tại bằng cách chiếm các ổ sinh thái (ecological niches) khác nhau và giảm thiểu sự cạnh tranh trực tiếp. Thứ hai, sự cùng tồn tại cân bằng cho phép các loài có quan hệ họ hàng gần tồn tại cùng nhau do mức độ thích nghi tương đương của chúng [3,4].

Điều quan trọng là, không có mối quan hệ nhất quán nào giữa sự phong phú loài địa phương và cấu trúc phát sinh loài của nguồn loài khu vực rộng lớn hơn. Nói cách khác, lịch sử tiến hóa lâu dài của một môi trường sống - chẳng hạn như bao nhiêu dòng dõi đã xâm chiếm và đa dạng hóa ở đó theo thời gian - không nhất thiết dự đoán sự đa dạng địa phương hiện tại của nó. Thay vào đó, cấu trúc của các quần xã địa phương, và đặc biệt là mối quan hệ phát sinh loài giữa các loài cùng tồn tại, đóng một vai trò ảnh hưởng lớn hơn [2].

Nghiên cứu đã sử dụng các chỉ số khoảng cách phát sinh loài (phylogenetic distance metrics) để đánh giá mối quan hệ tiến hóa giữa các loài trong các quần xã địa phương, kết hợp với các mô hình thống kê chặt chẽ để kiểm soát các yếu tố gây nhiễu tiềm ẩn như sai lệch trong lấy mẫu, kích thước môi trường sống và sự hiện diện của các loài ngoại lai. Tính nhất quán của các kết quả trên nhiều phương pháp phân tích khác nhau củng cố kết luận: các tương tác sinh thái địa phương, được hình thành bởi các mối quan hệ tiến hóa, đóng một vai trò then chốt trong việc định hình các mô hình đa dạng sinh học.

Nghiên cứu này thách thức quan điểm truyền thống cho rằng đa dạng sinh học địa phương chỉ đơn giản phản ánh lịch sử tiến hóa của nguồn loài khu vực. Thay vào đó, nó nhấn mạnh tầm quan trọng của các cơ chế cùng tồn tại hiện tại - được điều chỉnh bởi cấu trúc phát sinh loài của các quần xã - trong việc xác định sự phong phú loài địa phương. Những phát hiện này cho thấy một động lực tinh tế giữa di sản tiến hóa và thực tế sinh thái, nhấn mạnh rằng bảo tồn đa dạng sinh học hiệu quả đòi hỏi sự hiểu biết kép về cả quá trình đa dạng hóa lịch sử và các quá trình tập hợp quần xã đang diễn ra. Cuối cùng, nghiên cứu làm sáng tỏ mối liên hệ phức tạp giữa tự nhiên và con người, nơi các quỹ đạo tiến hóa trong quá khứ tiếp tục ảnh hưởng, nhưng không hoàn toàn quyết định, sự phức tạp sinh thái mà chúng ta quan sát thấy ngày nay.

Tài liệu tham khảo

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

[2] Prinzing A, et al. (2025). Why some habitat types are locally much more species-rich than others: Ongoing assembly of species produced by long and rapid macroevolutionary diversification. Global Ecology and Biogeography, 34(4), e70037. https://doi.org/10.1111/geb.70037 

[3] Chesson P. (2000). Mechanisms of maintenance of species diversity. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 31(1), 343-366. https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.31.1.343 

[4] Mayfield MM, Levine JM. (2010). Opposing effects of competitive exclusion on the phylogenetic structure of communities. Ecology Letters, 13(9), 1085-1093. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2010.01509.x 

[5] 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