Môi trường sống nóng rút ngắn tuổi thọ của các loài động vật máu lạnh

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Theo một nghiên cứu gần đây đăng trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences online, nhiệt độ có thể giải thích đầy đủ cho nguyên nhân tại sao các sinh vật máu lạnh như cá, lưỡng cư, giáp xác và thằn lằn sống thọ hơn ở những vùng vĩ độ cao so với vùng thấp. Phó giáo sư, tiến sỹ Stephan Munch và Tiến sỹ Santiago Salinas từ khoa Khoa học Khí quyển và Hàng hải của Đại học Stony Brook đã cùng phát hiện ra rằng sự đa dạng các loài có thân nhiệt biến đổi cùng với nhiệt độ môi trường xung quanh là một yếu tố chi phối sự dao động về tuổi thọ theo địa lý của trong loài.

“Chúng tôi đã rất tò mò bởi một thực tế là các loài trai ngọc ở Tây Ban Nha có tuổi thọ tối đa là 29 năm trong khi ở Nga các cá thể cùng loài này có thể sống tới 200 năm,” Tiến sỹ Munch nói.

“Tôi tự hỏi rằng làm cách nào chỉ với một sự khác biệt tương đối nhỏ về vĩ độ (Tây Ban Nha 43 độ Bắc và Nga 66 độ Bắc) như thế mà có thể gây ra ảnh hưởng mạnh đến tuổi thọ loài đến vậy. Trong khi có người cho rằng tính thích nghi cục bộ, hay sự thay đổi địa lý của loài săn mồi và độ dồi dào của nguồn thức ăn có thể là nguyên nhân cho sự mất cân xứng này thì chúng tôi lại muốn biết liệu những thay đổi về tuổi thọ theo địa lý mà ta thấy có  ở hầu hết các loài có cùng chung nền tảng sinh lý học theo nhiệt độ hay không.”

Munch và Salinas đã xem xét dữ liệu về tuổi thọ trong phòng thí nghiệm và quan sát thực địa trên 90 loài từ môi trường cạn, nước ngọt và nước mặn. Hai nhà nghiên cứu đã tìm hiểu các sinh vật có tuổi thọ trung bình khác nhau – từ loài chân kiếm Arcartia tonsa, có tuổi thọ chỉ 11,6 ngày cho đến loài trai ngọc Margaritifera margaritifera sống trung bình tới 74 năm. Họ nhận thấy rằng nhiệt độ là yếu tố liên quan cấp số mũ với tuổi thọ trong các loài này.

Mối quan hệ giữa nhiệt độ và tuổi thọ mà Munch và Salinas phát hiện thông qua phân tích dữ liệu rất tương tự với mối quan hệ mà thuyết sinh thái trao đổi chất (MTE) đã dự đoán. MTE là một khuôn mẫu đã được dùng để giải thích cách thức mà trong đó lịch sử sống, động lực học quần thể, các kiểu hình địa lý và các quá trình sinh thái khác điều chỉnh theo kích thước cơ thể và thân nhiệt của động vật.

“Các bạn có thể coi một loài động vật là một chiếc cốc vại mà trong đó các phản ứng hóa học xảy ra,” Salinas nói. “Một quy tắc tương tự áp dụng cho chất lỏng trong cốc cũng có thể áp dụng cho động vật. Các nhà hóa học đã tìm ra mối liên hệ giữa nhiệt độ tăng với tốc độ phản ứng, vì vậy MTE cũng mượn mối quan hệ đó áp dụng cho sinh vật sống – dựa trên một số cơ sở rõ ràng.

Tuổi thọ trong 87% sinh vật sống tự do mà Munch và Salinas đã nghiên cứu thay đổi như dự đoán của MTE. Tuy nhiên, khi bỏ qua tác động của nhiệt độ, vẫn còn những khác biệt đáng kể trong tuổi thọ loài, điều này cho thấy còn có các yếu tố cục bộ khác đóng vai trò quan trọng trong việc qui định tuổi thọ.

“Thật thú vị khi xem xét cách thức mà các loài máu lạnh có thể phản ứng khi đối mặt với tình trạng ấm lên toàn cầu,” Salinas nói. “Vì mối quan hệ theo cấp độ số mũ giữa nhiệt độ và tuổi thọ, những biến đổi nhỏ về nhiệt độ có thể dẫn đến những biến đổi tương đối lớn về tuổi thọ. Chúng ta có thể thấy những thay đổi về cấu trúc và tính ổn định của hệ sinh thái nếu các loài máu lạnh thay đổi lịch sử sống để thích nghi với nhiệt đọ ấm hơn nhưng động vật máu nóng thì không làm thế.”

(Theo L.H (PhysOrg) // Sở KHCN Đồng Nai )