Sử dụng bộ dữ liệu khí hậu quy mô lớn toàn cầu, cùng với chiến lược mới, một nhóm nghiên cứu từ Khoa Khoa học Lưu vực của Trường Đại học Tài nguyên Thiên nhiên Quinney và Trung tâm Sinh thái - đều thuộc Đại học Bang Utah, đã xác định một số yếu tố giúp trả lời câu hỏi căn bản về sinh thái này.
Tác giả của nghiên cứu, Trisha Atwood từ Khoa Khoa học Lưu vực và Trung tâm Sinh thái, cho biết, trong quá khứ, các nghiên cứu xem xét sự phân bố của các loài theo vĩ độ Trái đất đã bỏ qua vai trò của các mối quan hệ dinh dưỡng của các sinh vật trong quần xã và hệ sinh thái. Nghiên cứu mới này cho thấy động vật ăn thịt, động vật ăn tạp và động vật ăn cỏ không phân bố ngẫu nhiên trên Trái đất.
Có những nơi có nhiều động vật ăn thịt đến không ngờ, như một số vùng ở châu Phi, châu u và Greenland. Động vật ăn cỏ thì phổ biến ở những vùng mát hơn; còn động vật ăn tạp có xu hướng chiếm ưu thế ở những khu vực ấm áp. Có hai yếu tố quan trọng định hình những kiểu phân bố này: lượng mưa và sự phát triển của thực vật.
Atwood cho biết, kiểu phân bố lượng mưa đóng vai trò lớn trong việc quyết định các nhóm động vật có vú khác nhau phát triển mạnh ở vùng nào. Động vật có vú đa dạng nhất ở các khu vực địa lý có lượng mưa thay đổi theo mùa nhưng mức độ thay đổi không quá cực đoan.
Jaron Adkins, tác giả chính của nghiên cứu, lưu ý, nghiên cứu không nói đến tổng lượng mưa mà nói về sự chênh lệch lượng mưa giữa các mùa. Ông dẫn ra ví dụ, một số khu vực như Utah và rừng mưa Amazon nằm ở cùng nhóm có độ biến thiên thấp - những nơi này có lượng mưa ổn định quanh năm. Các khu vực khác, như Nam California, có độ biến thiên rất cao, khoảng 75% lượng mưa hằng năm xảy ra trong khoảng thời gian từ tháng 12 đến tháng 3.
Theo Adkin, nơi lý tưởng nhất cho động vật ăn thịt và động vật ăn cỏ nằm ở giữa hai thái cực biến thiên lượng mưa, như Madagascar, nơi mùa mưa và mùa khô đều kéo dài 6 tháng và có sự pha trộn sinh thái lý tưởng để thúc đẩy điều kiện phát triển cho cả hai nhóm này. Động vật ăn tạp có xu hướng phát triển đa dạng ở những nơi có khí hậu rất ổn định.
Yếu tố quan trọng thứ hai liên quan đến sự đa dạng của động vật có vú mà nghiên cứu này phát hiện là mức độ phát triển của thực vật trong một khu vực.
Một cách trực quan, chúng ta nghĩ rằng sự phát triển của thực vật có lợi cho động vật ăn cỏ, Adkins nói. Nhưng theo nghiên cứu, sự phát triển của thực vật ảnh hưởng nhiều nhất đến động vật ăn thịt. Mối quan hệ chặt chẽ giữa động vật ăn thịt và sự phát triển của thực vật làm nổi bật một điều: sự đa dạng thực vật có vai trò quan trọng đối với tính toàn vẹn cấu trúc của toàn bộ chuỗi thức ăn.
“Thật ngạc nhiên yếu tố này lại quan trọng với động vật ăn thịt hơn là động vật ăn tạp và động vật ăn cỏ. Lý do tại sao vẫn còn là một bí ẩn” - Atwood cho biết.
Theo nghiên cứu, mặc dù quá trình tiến hóa là nguyên nhân căn bản thúc đẩy sự khác biệt giữa các loài, nhưng điều kiện khí hậu cũng có thể tác động đến các yếu tố liên quan - tốc độ thay đổi tiến hóa, sự tuyệt chủng và sự ly tán của động vật - ảnh hưởng đến các loài và sự phong phú về đặc điểm.
Sự đa dạng của động vật đang suy giảm nhanh chóng ở nhiều hệ sinh thái trên thế giới do mất môi trường sống và biến đổi khí hậu. Điều này gây ra những hậu quả tiêu cực cho hệ sinh thái. Theo Atwood, việc dự báo biến đổi khí hậu sau này sẽ phá vỡ các hệ thống động vật như thế nào vô cùng quan trọng, và nghiên cứu này là bước đầu để quản lý tốt hơn tình trạng của động vật trên toàn cầu trong tương lai.
“Sự đa dạng của động vật có thể đóng vai trò như một hệ thống cảnh báo cho sự ổn định của hệ sinh thái” - Atwood nói. “Xác định các cơ chế sinh thái giúp thúc đẩy sự đa dạng sẽ cung cấp hiểu biết sâu sắc để quản lý tốt hơn và dự đoán chính xác hơn sự đa dạng có thể thay đổi như thế nào dưới tác động của khí hậu trong tương lai”.
Nghiên cứu đã được công bố trên Ecology Letters.
Nguồn: