Gần đây, một nghiên cứu đã chỉ ra rằng, cá tuyết ở vùng biển Baltic phía Đông đã giảm kích thước một cách đáng kể trong vài thập kỷ qua. Theo nghiên cứu này, nguyên nhân chính là do tình trạng đánh bắt quá mức đã ảnh hưởng đến di truyền của cá tuyết trong khu vực này. Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Science Advances vào ngày 25 tháng 6, và đã giải đáp một câu hỏi mà các nhà khoa học đã đau đầu trong nhiều năm: Tại sao cá tuyết Baltic lại nhỏ đến vậy?
Trước đây, những con cá tuyết này có kích thước rất lớn. Năm 1996, những con cá tuyết lớn nhất có thể dài hơn 1 mét. Tuy nhiên, đến năm 2019, kích thước của chúng đã giảm đi một nửa, và trọng lượng của chúng chỉ còn là một phần nhỏ so với trước đây. Hiện tại, kích thước trung bình của một con cá tuyết chỉ đủ vừa cho lòng bàn tay của một người.
Trong nhiều thập kỷ, ngư dân ở biển Baltic đã liên tục đánh bắt cá tuyết bằng các loại lưới lớn. Những con cá nhỏ thường dễ thoát khỏi lưới, tạo áp lực bên ngoài khiến chúng phải nhỏ lại. Tuy nhiên, việc tìm ra mối quan hệ giữa sự giảm kích thước của quần thể cá tuyết với sự tiến hóa, mà không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường khác như ô nhiễm hay biến đổi nhiệt độ, lại là một thách thức lớn cho các nhà khoa học.
Kể từ khi các nhà chức trách cấm đánh bắt cá tuyết Baltic vào năm 2019 do tình trạng quần thể cá này suy giảm, kích thước của chúng vẫn chưa có dấu hiệu hồi phục. Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học phát hiện ra rằng, việc đánh bắt quá mức không chỉ loại bỏ những cá thể lớn nhất mà còn làm thay đổi thành phần di truyền của quần thể cá tuyết, khiến chúng có xu hướng giữ kích thước nhỏ.
/https://tf-cmsv2-smithsonianmag-media.s3.amazonaws.com/filer_public/40/a0/40a044b6-13ad-45c7-be4e-dda817c3b599/shrinking-cod-how-huma.jpg)
Theo Thorsten Reusch, một nhà sinh thái học biển tại Trung tâm Nghiên cứu Đại dương GEOMAR ở Đức và là đồng tác giả của nghiên cứu, “Việc con người khai thác tài nguyên sinh học tạo ra áp lực chọn lọc mạnh nhất trong tự nhiên. Sự thay đổi tiến hóa có thể xảy ra rất nhanh chóng.”
Trong tự nhiên, việc thu nhỏ kích thước cơ thể đã được ghi nhận là một phản ứng đối với sự ấm lên, với các quần thể chim, ếch và động vật có vú được báo cáo có xu hướng nhỏ lại theo thời gian khi khí hậu thay đổi. Một số loài cá hề cũng đã được phát hiện có xu hướng co lại trong các đợt sóng nhiệt ở đại dương.
Để tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến sự giảm kích thước đáng kể của cá tuyết, các nhà nghiên cứu đã phân tích 152 viên otolith – những cấu trúc nhỏ như xương có trong tai trong của cá – được thu thập từ cá tuyết Baltic trong khoảng thời gian từ 1996 đến 2019. Viên otolith có thể ghi lại sự phát triển hàng năm của cá, giống như các vòng của cây.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã giải mã ADN của từng con cá và tìm kiếm các vùng trong bộ gen có liên quan đến tỷ lệ tăng trưởng. Cuối cùng, nhóm đã phát hiện rằng, theo thời gian, các biến thể liên quan đến kích thước cơ thể lớn đã trở nên ít phổ biến hơn. Điều này cho thấy đã có một áp lực bên ngoài tác động đến quá trình tiến hóa của cá tuyết.
“Chúng ta đang quan sát sự tiến hóa đang diễn ra do hoạt động của con người,” Reusch chia sẻ. “Đây là một điều thú vị về mặt khoa học, nhưng lại là một điều lo ngại sâu sắc về mặt sinh thái.”
Mặc dù nhiệt độ đại dương ấm lên cũng có thể là một yếu tố góp phần vào việc kích thước cá tuyết nhỏ lại, nhưng mức giảm đáng kể này lớn hơn nhiều so với những gì các nhà khoa học dự kiến có thể do sự thay đổi nhiệt độ gây ra.
Các nhà khoa học cho biết, sự thay đổi tiến hóa này ở cá tuyết có thể đưa đến những hậu quả nghiêm trọng. Các biến thể di truyền liên quan đến tỷ lệ tăng trưởng nhanh hơn có thể đã biến mất khỏi quần thể, dẫn đến sự giảm đa dạng di truyền, khiến cho loài này khó khăn hơn trong việc thích nghi với những thay đổi môi trường trong tương lai.
“Quá trình thay đổi tiến hóa diễn ra qua nhiều thế hệ,” Reusch nhấn mạnh. “Việc phục hồi mất nhiều thời gian hơn so với sự suy giảm, và thậm chí có thể không thể xảy ra.”
Stefano Mariani, một nhà sinh vật học biển tại Đại học Liverpool John Moores ở Anh, người không tham gia vào nghiên cứu này, nhận định rằng công trình này là một “cột mốc” cho thấy hoạt động của con người có thể làm tăng tốc quá trình tiến hóa. Điều này cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc theo dõi không chỉ số lượng của một loài, mà còn cả nguồn gen của nó.
Nguồn tham khảo: https://www.smithsonianmag.com/smar...ists-say-theyve-solved-the-mystery-180986920/
Trước đây, những con cá tuyết này có kích thước rất lớn. Năm 1996, những con cá tuyết lớn nhất có thể dài hơn 1 mét. Tuy nhiên, đến năm 2019, kích thước của chúng đã giảm đi một nửa, và trọng lượng của chúng chỉ còn là một phần nhỏ so với trước đây. Hiện tại, kích thước trung bình của một con cá tuyết chỉ đủ vừa cho lòng bàn tay của một người.
Trong nhiều thập kỷ, ngư dân ở biển Baltic đã liên tục đánh bắt cá tuyết bằng các loại lưới lớn. Những con cá nhỏ thường dễ thoát khỏi lưới, tạo áp lực bên ngoài khiến chúng phải nhỏ lại. Tuy nhiên, việc tìm ra mối quan hệ giữa sự giảm kích thước của quần thể cá tuyết với sự tiến hóa, mà không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường khác như ô nhiễm hay biến đổi nhiệt độ, lại là một thách thức lớn cho các nhà khoa học.
Kể từ khi các nhà chức trách cấm đánh bắt cá tuyết Baltic vào năm 2019 do tình trạng quần thể cá này suy giảm, kích thước của chúng vẫn chưa có dấu hiệu hồi phục. Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học phát hiện ra rằng, việc đánh bắt quá mức không chỉ loại bỏ những cá thể lớn nhất mà còn làm thay đổi thành phần di truyền của quần thể cá tuyết, khiến chúng có xu hướng giữ kích thước nhỏ.
Theo Thorsten Reusch, một nhà sinh thái học biển tại Trung tâm Nghiên cứu Đại dương GEOMAR ở Đức và là đồng tác giả của nghiên cứu, “Việc con người khai thác tài nguyên sinh học tạo ra áp lực chọn lọc mạnh nhất trong tự nhiên. Sự thay đổi tiến hóa có thể xảy ra rất nhanh chóng.”
Trong tự nhiên, việc thu nhỏ kích thước cơ thể đã được ghi nhận là một phản ứng đối với sự ấm lên, với các quần thể chim, ếch và động vật có vú được báo cáo có xu hướng nhỏ lại theo thời gian khi khí hậu thay đổi. Một số loài cá hề cũng đã được phát hiện có xu hướng co lại trong các đợt sóng nhiệt ở đại dương.
Để tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến sự giảm kích thước đáng kể của cá tuyết, các nhà nghiên cứu đã phân tích 152 viên otolith – những cấu trúc nhỏ như xương có trong tai trong của cá – được thu thập từ cá tuyết Baltic trong khoảng thời gian từ 1996 đến 2019. Viên otolith có thể ghi lại sự phát triển hàng năm của cá, giống như các vòng của cây.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã giải mã ADN của từng con cá và tìm kiếm các vùng trong bộ gen có liên quan đến tỷ lệ tăng trưởng. Cuối cùng, nhóm đã phát hiện rằng, theo thời gian, các biến thể liên quan đến kích thước cơ thể lớn đã trở nên ít phổ biến hơn. Điều này cho thấy đã có một áp lực bên ngoài tác động đến quá trình tiến hóa của cá tuyết.
“Chúng ta đang quan sát sự tiến hóa đang diễn ra do hoạt động của con người,” Reusch chia sẻ. “Đây là một điều thú vị về mặt khoa học, nhưng lại là một điều lo ngại sâu sắc về mặt sinh thái.”
Mặc dù nhiệt độ đại dương ấm lên cũng có thể là một yếu tố góp phần vào việc kích thước cá tuyết nhỏ lại, nhưng mức giảm đáng kể này lớn hơn nhiều so với những gì các nhà khoa học dự kiến có thể do sự thay đổi nhiệt độ gây ra.
Các nhà khoa học cho biết, sự thay đổi tiến hóa này ở cá tuyết có thể đưa đến những hậu quả nghiêm trọng. Các biến thể di truyền liên quan đến tỷ lệ tăng trưởng nhanh hơn có thể đã biến mất khỏi quần thể, dẫn đến sự giảm đa dạng di truyền, khiến cho loài này khó khăn hơn trong việc thích nghi với những thay đổi môi trường trong tương lai.
“Quá trình thay đổi tiến hóa diễn ra qua nhiều thế hệ,” Reusch nhấn mạnh. “Việc phục hồi mất nhiều thời gian hơn so với sự suy giảm, và thậm chí có thể không thể xảy ra.”
Stefano Mariani, một nhà sinh vật học biển tại Đại học Liverpool John Moores ở Anh, người không tham gia vào nghiên cứu này, nhận định rằng công trình này là một “cột mốc” cho thấy hoạt động của con người có thể làm tăng tốc quá trình tiến hóa. Điều này cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc theo dõi không chỉ số lượng của một loài, mà còn cả nguồn gen của nó.
Nguồn tham khảo: https://www.smithsonianmag.com/smar...ists-say-theyve-solved-the-mystery-180986920/
