Phân tích ADN
Các nhà khoa học đã khám phá ra nguồn gốc của một khu rừng ngập mặn bí ẩn không giáp biển ở trung tâm bán đảo Yucatan của Mexico. Thông thường, những cây đước đỏ, hay cây đước, chỉ mọc ở vùng nước mặn, dọc theo bờ biển nhiệt đới.
Tuy nhiên, khu rừng này nằm gần sông San Pedro ở bang Tabasco, cách đại dương gần nhất hơn 125 dặm (200 km). Bằng cách nào đó, những cây ngập mặn này đã thích nghi để sống hoàn toàn trong môi trường nước ngọt tại Đông Nam Mexico này.
Nguyên nhân của hiện tượng sinh thái này đã khiến các nhà khoa học bối rối. Tuy nhiên, giờ đây, các nhà nghiên cứu tiết lộ rằng, hệ sinh thái ngoại lai này bắt đầu phát triển cách đây khoảng 125 nghìn năm. Đây là thời điểm khi mực nước biển cao hơn nhiều và đại dương bao phủ hầu hết khu vực. Nghiên cứu được công bố ngày 4/10 trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Phần tuyệt vời nhất của nghiên cứu này là chúng tôi có thể kiểm tra một hệ sinh thái rừng ngập mặn đã bị mắc kẹt trong thời gian hơn 100 nghìn năm”, tác giả chính của nghiên cứu - Octavio Aburto-Oropeza, nhà sinh thái biển tại Viện Hải dương học Scripps tại Đại học của California, San Diego, cho biết.
Đồng tác giả Carlos Burelo - nhà thực vật học tại Đại học Juárez của Tabasco ở Mexico, chia sẻ, để tìm hiểu lý do hệ sinh thái này nằm cách bờ biển nhiều km trong một môi trường xa lạ, nhóm nghiên cứu đã phân tích ADN của cây ngập mặn. Từ đó, xem chúng khác biệt như thế nào với các quần thể rừng ngập mặn khác.
Richard Nichols - nhà di truyền học tiến hóa tại Đại học Queen Mary, London cho biết, hệ gene của rừng ngập mặn tích lũy các đột biến mỗi thế hệ với tỷ lệ khoảng một trong mỗi 300 triệu chữ cái của mã di truyền, sẽ được truyền cho các thế hệ tương lai.
Bằng cách đếm số lượng sự khác biệt giữa hai bộ gene, nhóm nghiên cứu có thể ước tính số thế hệ kể từ khi hai bộ gene đó có chung tổ tiên. Đây là một trong những cách chính xác nhất để xác định thời điểm hai quần thể trở nên riêng biệt.
“Nếu hai quần thể đã trở nên riêng biệt, tổ tiên chung gần đây nhất của các cá thể từ các quần thể khác nhau phải được xác định trước thời kỳ đó”, nhà di truyền học Nichols nhận định.
Nhóm nghiên cứu đã dựa trên số lượng đột biến di truyền tích lũy trong ADN của rừng ngập mặn. Họ xác định, rừng ngập mặn đã bị cô lập với rừng ngập mặn ven biển gần nhất về mặt địa lý trong khoảng 125 nghìn năm. Mực nước biển toàn cầu cao hơn nhiều vào 125 nghìn năm trước do nhiệt độ khí quyển ấm hơn.
Do đó, các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng, khu vực này từng là một đường bờ biển. Vì vậy, rừng ngập mặn có khả năng mọc rễ và có thể tồn tại sau khi mực nước thấp hơn. Tình trạng đó khiến hệ sinh thái ven biển này bị mắc kẹt trong đất liền và buộc nó phải thích nghi với điều kiện nước ngọt từ sông San Pedro.
Các sinh vật sống trong khu rừng ngập mặn ở Mexico.
Thay đổi mực nước biển
Theo Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA), mực nước biển toàn cầu đã tăng và giảm nhiều lần trong suốt lịch sử Trái đất. Một phần nguyên nhân là do những thay đổi trong quỹ đạo của Trái đất quanh Mặt trời. Từ đó, khiến Trái đất nhận được ít hay nhiều bức xạ Mặt trời.
Trong khoảng thời gian Trái đất nhận được ít bức xạ nhất, còn gọi là cực đại băng hà hoặc kỷ băng hà, nhiệt độ khí quyển giảm. Đồng thời, băng bao phủ các vùng cực. Khi hành tinh nhận nhiều bức xạ nhất, được gọi là thời kỳ giữa băng hà, nhiệt độ tăng lên. Do đó, băng tan, giải phóng nhiều nước hơn vào các đại dương.
Thời kỳ giữa băng hà cuối cùng đã kết thúc vào khoảng 120 nghìn năm trước. Điều này phù hợp với giả thuyết của các nhà nghiên cứu về rừng ngập mặn và mực nước biển dâng. Tuy nhiên, các mô hình trước đây không cho rằng, mực nước biển vào thời điểm đó đủ cao để che phủ rừng ngập mặn.
Hiện, rừng ở độ cao 30 feet (9 mét) so với mực nước biển. Khu vực xung quanh rừng nằm ở vị trí thấp đến mức một sự thay đổi tương đối nhỏ của mực nước biển có thể tạo ra những tác động mạnh mẽ tới đất liền. Các nhà nghiên cứu hy vọng, những phát hiện mới này có thể giúp dự đoán cách khu vực có thể bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu do mực nước biển dâng trong tương lai.
Các nhà nghiên cứu đã mô tả rừng ngập mặn sông San Pedro như một “nơi nương tựa”, hệ sinh thái đã tồn tại từ một khoảng thời gian trước đó. Theo nhóm nghiên cứu, không chỉ rừng ngập mặn có thể tồn tại, khoảng 100 loài khác cũng phát triển mạnh trong hoặc gần đại dương cổ đại, bao gồm cả cá, rùa và thực vật.
“Khám phá này thật phi thường. Không chỉ rừng ngập mặn cây đước đỏ, toàn bộ hệ sinh thái của thời kỳ giữa băng hà cuối cùng đã được tìm thấy ở đây”, đồng tác giả nghiên cứu Felipe Zapata - nhà di truyền học tại Đại học California, Los Angeles, cho biết.
Các nhà nghiên cứu không rõ về quá trình rừng ngập mặn và các loài sống tại đó có thể thích nghi với điều kiện nước ngọt. Tuy nhiên, họ có thể tìm hiểu để giải đáp những câu hỏi đó, nhờ địa điểm này.
Tác giả nghiên cứu Aburto-Oropeza cho biết: “Chắc chắn còn nhiều điều cần khám phá về cách những loài động - thực vật của hệ sinh thái này thích nghi trong các điều kiện môi trường khác nhau suốt 100 nghìn năm qua”.
Tuy nhiên, nếu không được bảo vệ, rừng ngập mặn có thể bị đe dọa. Trong những năm 1970, một kế hoạch phát triển đã khiến phần lớn khu vực bị ảnh hưởng bởi nạn phá rừng. Khu rừng cũng phải đối mặt với nguy cơ bị ảnh hưởng bởi tình trạng tương tự trong tương lai.
