Biến đổi khí hậu đang là một vấn đề môi trường toàn cầu và tiến triển hằng ngày hằng giờ. Biến đổi khí hậu biểu hiện qua một số hiện tượng có thể quan sát được như sự tăng nhanh nhiệt độ toàn cầu, mực nước biển dâng, diện tích phủ băng ở hai cực và trên các đỉnh núi cao thu hẹp lại, vv… Sự kiện vĩ mô này không chỉ tác động đến đời sống của con người mà toàn bộ sinh vật trên Trái Đất, trong đó có động vật [1].
Các nhà khoa học đã rất quan tâm đến khả năng ứng phó của động vật với điều kiện sống bị thay đổi. Nghiên cứu mới đây của nhà sinh thái học tập tính động vật Mylene Mariette cùng cộng sự tại Đại học Deakin, Australia đã có thể trả lời một phần câu hỏi này. Nghiên cứu của tiến sỹ Mariette được thực hiện trên loài chim sẻ vằn (Taeniopygia guttata) cho thấy chim bố mẹ biết cách báo hiệu cho con non ngay từ trong trứng những tín hiệu, qua đó chúng có sự chuẩn bị để thích nghi với sự nóng lên của môi trường xung quanh [2].
Hình 1: Chim sẻ vằn sống trong sa mạc, nơi khả năng thích nghi với nhiệt độ là rất quan trọng. Nguồn: BBC News.
Cụ thể, chim sẻ vằn bố mẹ phát ra các tiếng gọi đặc biệt khi ấp và âm thanh đó ảnh hưởng đến sự tăng trưởng, hành vi, và khả năng sinh sản sau này của chim con [2].
Khi đặt máy ghi âm vào trong tổ chim sẻ vằn, tiến sĩ Mariette nhận thấy thỉnh thoảng khi chim bố hoặc mẹ ở một mình cùng với trứng, chúng sẽ phát ra các chuỗi âm thanh the thé với tốc độ cao lúc đang ngồi ấp. Tổng cộng nhóm nghiên cứu đã ghi lại được tiếng kêu lúc ấp của 61 chim mái và 61 chim trống. Đặc biệt, họ phát hiện cả chim trống hay mái chỉ phát ra tiếng kêu vào cuối thời kì ấp và khi nhiệt độ tối đa hằng ngày đã tăng lên trên 26°C [2].
Để tìm hiểu tác dụng cụ thể của tiếng kêu, tiến sỹ Mariette cùng cộng sự thu thập 166 trứng chim sẻ vằn, cho ấp nhân tạo ở nhiệt độ 37,7°C. Trong 5 ngày cuối của quá trình ấp, trứng được cho nghe một trong loại âm thanh đã được ghi lại, tiếng kêu lúc ấp (79 trứng) hoặc tiếng kêu thông thường dùng làm đối chứng (87 trứng) của chim bố mẹ [3].
Ngay sau khi nở, các chim con được trả về tổ để quan sát sự phát triển. Sau 13 ngày theo dõi cho thấy nhóm chim con được nghe tiếng kêu lúc ấp lớn chậm hơn và nhẹ cân hơn so với nhóm đối chứng [3].
Hình 2: Tiếng kêu không ảnh hưởng đấn quá trình ấp, mà đến sự tăng trưởng sau này của chim non. Nguồn: BBC News.
Về mặt tiến hóa, trọng lượng nhẹ so với đồng loại thường được xem là một tính trạng kém thích nghi hơn nhưng trong trường hợp này thì không. Đến tuổi sinh sản, nếu nhiệt độ xung quanh vẫn giữ ở mức cao thì các chú chim nhẹ cân trong nghiên cứu đẻ ra nhiều chim non hơn trong mùa sinh sản đầu tiên so với nhóm đối chứng. Những chim trống được nghe tiếng kêu lúc ấp ưa thích chọn nơi làm tổ ấm áp, trong khi nhóm đối chứng chọn nơi có nhiệt độ mát hơn [3].
Hình 3: Nhóm nghe tiếng kêu lúc ấp tuy nhẹ cân hơn nhưng lại sinh hiều chim non hơn nhóm đối chứng trong điều kiện thời tiết nóng. Nguồn: Dailymail.
Tiến sĩ Mariette cho rằng kích thước cơ thể nhỏ hơn giúp động vật thoát nhiệt nhanh hơn, và trọng lượng nhẹ làm giảm tác hại của sự oxy hóa lên các mô trong điều kiện nhiệt độ cao. Sự oxy hóa tăng sẽ dẫn đến tích tụ nhiều phân tử không ổn định trong protein, chất béo, và DNA gây ảnh hường xấu tới khả năng sinh sản [2]. Điều này có thể giải thích vì sao trong thời kỳ Trái Đất ấm lên như hiện nay, kích cỡ chung của các loài chim hoang dã đang dần thu nhỏ lại [4].
Kết quả nghiên cứu về loài chim sẻ vằn hé lộ rằng động vật không phải chỉ là nạn nhân và phản ứng một cách thụ động trước biến đổi khí hậu như chúng ta thường hay nghĩ, mà ít nhất vài loài có thể thích nghi với một thế giới nóng hơn. Ngoài ra, theo tiến sĩ Renée Duckworth tại Đại học Arizona, Hoa Kỳ thì những gì đã thu được khá thú vị “Chim bố mẹ có thể ảnh hưởng đến con non theo nhiều cách như thay đổi sự pha trộn của các hormone hay chất dinh dưỡng đi vào trứng, nhưng việc dùng âm thanh để dạy con non phải phát triển như thế nào là điều mà trước đây chúng ta chưa hề biết.” [5]
Còn nhiều vấn đề trong nghiên cứu cần được giải quyết như “Liệu các tiếng kêu có gửi đến phôi tín hiệu cụ thể về nhiệt độ môi trường?” hay “Phản ứng kêu của chim cha mẹ khi nhiệt độ tăng có phải chỉ do bản năng tự nhiên?” [2], tuy vậy nghiên cứu đã mở rộng thêm tầm hiểu biết của các nhà khoa học về mối tương tác phức tạp giữa sinh vật và môi trường sống, để từ đó có thể đề ra những biện pháp bào tồn và ứng phó biến đối khí hậu hiệu quả hơn.
Tác giả: Nguyễn Minh Khánh (cộng tác viên tạp chí VJS)
Phản biện: Đinh Văn Khương (TS, Viện Nuôi Trồng Thủy sản, Đại học Nha Trang)
Tài liệu tham khảo
1. The consequences of climate change Available at: http://climate.nasa.gov/effects/ [Accessed August 27, 2016].
2. Virginia Morell (2016) Video: Zebra finch call prepares their eggs for climate change. Sciencemag.
3. Mylene M. Mariette & Katherine L. Buchanan (2016) Prenatal acoustic communication programs offspring for high posthatching temperatures in a songbird. Science, 353 (6301): 812-814.
4. Jonathan Webb (2016) Zebra finch 'heat song' changes hatchling development. BBC News.
5. Emily Benson (2016) Birds sing to their unborn chicks to warn them about hot weather. New Scientist.
