Những người 'chậm chạp' có nhiều khả năng tồn tại hơn?
Một nghiên cứu mới xem xét động vật thân mềm, cả cổ đại và hiện đại, để tìm ra loài nào có nhiều khả năng sống sót hơn và loài nào có nhiều khả năng bị tuyệt chủng hơn - và tại sao.
Các nhà nghiên cứu có trụ sở tại Đại học Kansas ở Lawrence đã phân tích dữ liệu về sự tiến hóa của động vật thân mềm - bao gồm cả hai mảnh vỏ, chẳng hạn như động vật có vỏ và động vật chân bụng, chẳng hạn như ốc - ở Đại Tây Dương từ kỷ Neogen cho đến ngày nay.
Phát hiện của họ - mới được công bố trên tạp chí Kỷ yếu của Hiệp hội Hoàng gia B - gợi ý rằng tỷ lệ trao đổi chất khác nhau của các loài khác nhau tác động đến khả năng đối mặt với sự tuyệt chủng và có khả năng tồn tại trong một thời gian dài.
Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu sự tiến hóa trong hơn 5 triệu năm của 299 loài động vật thân mềm, tập trung vào tỷ lệ trao đổi chất của chúng - cụ thể hơn là lượng năng lượng mà các loài động vật khác nhau cần để hoạt động hàng ngày.
“Chúng tôi tự hỏi,” Luke Strotz, tác giả chính của nghiên cứu, nói về tiền đề của nhóm nghiên cứu mới, “Bạn có thể xem xét xác suất tuyệt chủng của một loài dựa trên sự hấp thụ năng lượng của một sinh vật không?”
“Chúng tôi đã tìm thấy,” ông nói thêm, “một sự khác biệt đối với các loài nhuyễn thể đã tuyệt chủng trong 5 triệu năm qua và những loài vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay”.
“Những con đã tuyệt chủng có xu hướng có tỷ lệ trao đổi chất cao hơn những con vẫn còn sống. Những sinh vật có yêu cầu duy trì năng lượng thấp hơn dường như có nhiều khả năng sống sót hơn những sinh vật có tỷ lệ trao đổi chất cao hơn ”.
Luke Strotz
"Sự sống sót của kẻ lười biếng nhất?"
Các nhà nghiên cứu tiết lộ rằng các loài có tỷ lệ trao đổi chất cao hơn có nhiều khả năng đối mặt với sự tuyệt chủng sớm hơn, mặc dù điều này cũng phụ thuộc vào một số yếu tố khác.
Điều này khiến các nhà nghiên cứu đề xuất rằng ý tưởng về "sự sống sót của những người khỏe mạnh nhất" có thể còn nhiều nghi vấn; thay vào đó, họ cho rằng, chúng ta có thể đang xem xét một ví dụ về “sự sống sót của những kẻ chậm chạp”.
“Có thể về lâu dài,” đồng tác giả nghiên cứu Bruce Lieberman cho biết, “chiến lược tiến hóa tốt nhất đối với động vật là trở nên nhẹ nhàng và chậm chạp - tỷ lệ trao đổi chất càng thấp, thì loài bạn thuộc về càng có nhiều khả năng sống sót”.
“Thay vì‘ sống sót của kẻ khỏe nhất ’, có thể một phép ẩn dụ tốt hơn cho lịch sử sự sống là‘ sự sống sót của kẻ lười biếng nhất ’hoặc ít nhất là‘ sự sống sót của kẻ chậm chạp ’,” ông khuyến nghị.
Sao nó lại quan trọng? Các nhà khoa học nói rằng hiểu được điều gì làm cho một loài trở nên đàn hồi hơn có thể là chìa khóa để dự đoán các dạng sống khác nhau sẽ - hoặc sẽ không - thích ứng với các mối đe dọa từ môi trường như biến đổi khí hậu như thế nào.
“Theo một nghĩa nào đó,” Strotz chỉ ra, “chúng tôi đang xem xét một yếu tố dự báo tiềm năng về xác suất tuyệt chủng. Ở cấp độ loài, tốc độ trao đổi chất không phải là tất cả, là dấu chấm hết cho sự tuyệt chủng - có rất nhiều yếu tố tác động. "
“Nhưng,” ông tiếp tục nói, “những kết quả này nói lên rằng tốc độ trao đổi chất của một sinh vật là một yếu tố cấu thành khả năng tuyệt chủng. Với tỷ lệ trao đổi chất cao hơn, một loài có nhiều khả năng bị tuyệt chủng. Vì vậy, nó là một công cụ khác trong hộp công cụ. ”
Ngoại lệ và bất ngờ
Strotz và các đồng nghiệp cũng lưu ý rằng tỷ lệ trao đổi chất cao hơn có liên quan đến nguy cơ tuyệt chủng cao hơn, đặc biệt là khi loài này sống trong một môi trường sống nhỏ, hạn chế trong một khu vực địa lý hạn chế.
Tuy nhiên, ngược lại, khi loài đó trải rộng trên một khu vực địa lý lớn hơn, nó có nhiều khả năng sống sót hơn bất chấp quá trình trao đổi chất của nó.
Strotz giải thích: “Chúng tôi nhận thấy các loài phân bố rộng không cho thấy mối quan hệ giống nhau giữa sự tuyệt chủng và tốc độ trao đổi chất như các loài có phân bố hẹp.
"Kích thước phạm vi", ông tiếp tục, "là một thành phần quan trọng của khả năng tuyệt chủng và các loài phân bố hẹp dường như có nhiều khả năng bị tuyệt chủng hơn", thêm, "Nếu bạn phân bố hẹp và có tỷ lệ trao đổi chất cao, xác suất tuyệt chủng của bạn là rất cao vào thời điểm đó. "
Cũng thú vị là, theo phân tích của nhóm, mặc dù tỷ lệ trao đổi chất có thể thay đổi và khác nhau giữa các loài, tỷ lệ trao đổi chất tích lũy của các cộng đồng loài lớn hơn có xu hướng không thay đổi theo thời gian.
Strotz nói: “Có vẻ như có sự ngưng trệ trong các cộng đồng ở mức năng lượng. "Về khả năng hấp thụ năng lượng, các loài mới phát triển - hoặc sự phong phú của những loài vẫn còn xung quanh tăng lên - để chiếm lấy sự trì trệ, khi các loài khác tuyệt chủng."
Đối với các nhà nghiên cứu, điều này gây bất ngờ. “[Y] bạn muốn tỷ lệ trao đổi chất ở cấp độ cộng đồng sẽ thay đổi theo thời gian,” Strotz nhận xét.
Ông nói: “Thay vào đó, sự hấp thụ năng lượng trung bình vẫn giữ nguyên trong hàng triệu năm đối với những loài động vật hai mảnh vỏ và động vật chân bụng, mặc dù đã có nhiều lần tuyệt chủng,” ông nói.
Những phát hiện mới có ‘có thể khái quát được không?’
Các nhà khoa học cũng giải thích rằng lý do chính mà họ quyết định phóng to động vật thân mềm, thay vì động vật thuộc họ phyla hoặc nhóm sinh vật khác, là vì hiện có quá nhiều thông tin liên quan đến sự tiến hóa của các loài nhuyễn thể.
Strotz lưu ý: “Bạn cần tập dữ liệu rất lớn với nhiều loài và sự xuất hiện, để có thể xác định mức độ liên quan của một yếu tố như tỷ lệ trao đổi chất với khả năng tuyệt chủng.
Ông lưu ý: “Nhiều loài trong số các loài hai mảnh vỏ và chân bụng vẫn còn sống, vì vậy rất nhiều dữ liệu chúng tôi cần để thực hiện công việc này có thể đến từ những gì chúng tôi biết về sinh lý học hai mảnh vỏ và động vật chân bụng.
Đặc biệt, theo ông, có rất nhiều dữ liệu về động vật thân mềm sống ở khu vực Tây Đại Tây Dương - do đó, nhóm nghiên cứu tập trung vào khu vực đó.
Trong tương lai, các nhà nghiên cứu muốn xác định xem liệu các hiệp hội tương tự có áp dụng cho các loại động vật khác hay không. Đầu tiên, họ nhằm mục đích khám phá xem khả năng sống sót của các loài động vật biển khác có bị ảnh hưởng bởi quá trình trao đổi chất hay không.
Cuối cùng, họ cũng muốn mở rộng câu hỏi cho các loài sống trên cạn - cả động vật không xương sống (như động vật thân mềm) và động vật có xương sống.
Như Strotz tiếp tục giải thích, "Một số bước tiếp theo là mở rộng [nghiên cứu] ra các nhóm [nhóm sinh vật] khác, để xem liệu kết quả có phù hợp với một số điều chúng ta biết về các nhóm khác hay không."
Ông cho biết thêm, “Có một câu hỏi được đặt ra là liệu đây có phải chỉ là một hiện tượng nhuyễn thể? Có một số lý do, dựa trên kích thước của tập dữ liệu này và khoảng thời gian dài mà tập dữ liệu này có thể khái quát được. Nhưng bạn cần phải xem - nó có thể áp dụng cho động vật có xương sống không? Nó có thể áp dụng trên đất liền không? ”
