Đưa chuột lên hoang đảo và cái kết bất ngờ với hệ sinh thái

Nghiên cứu mới do các nhà khoa học từ Đại học Lancaster ở Anh và các nhà nghiên cứu từ Đại học Lakehead (Canada) khởi xướng cho thấy sự hiện diện của loài chuột đen xâm lấn trên các đảo nhiệt đới đang gây ra những thay đổi trong hành vi bảo vệ lãnh thổ của cá chuồn kim – một loài cá ăn thực vật biển vùng nhiệt đới nổi tiếng với tập tính ‘nuôi’ tảo trong các rạn san hô.

Kết quả nghiên cứu được hỗ trợ bởi Quỹ Bertarelli và Hội đồng Nghiên cứu Môi trường Tự nhiên, được công bố trong bài báo cáo ‘Các loài xâm lấn trên cạn làm thay đổi hành vi của động vật có xương sống ở biển’ đăng tải trên Tạp chí Nature Ecology and Evolution.

Nghiên cứu đã so sánh 5 hòn đảo có chuột và 5 hòn đảo không có chuột ở một quần đảo xa xôi ở Ấn Độ Dương. Những con chuột, trong nhiều trường hợp đã đến các hòn đảo nhờ trốn trên các con tàu ghé vào bến vào những năm 1700. Sự xuất hiện của chúng đã phá vỡ một mắt xích quan trọng trong chuỗi thức ăn. Chim biển đi ra khơi để kiếm ăn và trở về làm tổ trên đảo. Sau đó, các loài chim biển thải chất dinh dưỡng, thông qua phân của chúng lên các hòn đảo và nhiều chất dinh dưỡng này sau đó trôi ra biển, làm màu mỡ cho các hệ sinh thái rạn san hô xung quanh.

Khi các đảo có chuột xâm lấn, loài gặm nhấm này tấn công và ăn thịt các loài chim biển nhỏ và trứng của chúng, làm suy giảm quần thể của các loài chim dẫn đến mức mật độ chim biển giảm tới 720 lần so với các đảo không có chuột xâm nhập.

Điều này dẫn đến các hòn đảo bị chuột xâm nhập bị giảm mạnh phân chim hay chất dinh dưỡng cho san hô ở các vùng biển xung quanh, với lượng nitơ ít hơn 250 lần chảy vào các rạn san hô xung quanh đảo, làm giảm hàm lượng chất dinh dưỡng của rong biển đối với cá ăn rêu tảo.

Xung quanh các hòn đảo có quần thể chim biển còn nguyên vẹn, cá chuồn chuồn bảo vệ mảng nhỏ của chúng (thường chưa đến nửa mét vuông rạn san hô) rất hung dữ để bảo vệ nguồn thức ăn của chúng – tảo rong.

Nhưng các nhà khoa học đã quan sát thấy rằng, cá chuồn chuồn trên các rạn san hô liền kề với các đảo có chuột xâm nhập có có xu hướng mở rộng lãnh thổ rộng lớn hơn và cư xử ít hung dữ hơn gấp 5 lần so với cá sống trên các rạn san hô cạnh các đảo không có chuột.

Cá chuồn chuồn quanh các đảo có chuột xâm lấn cần có diện tích lớn hơn (trung bình 0,62m² so với diện tích trung bình xung quanh các đảo không có chuột là 0,48m²) vì cỏ tảo xung quanh các đảo có chuột ít giàu dinh dưỡng hơn do thiếu các chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ chim biển.

Tiến sĩ Rachel Gunn, người đã thực hiện nghiên cứu này tại Đại học Lancaster và hiện đang làm việc tại Đại học Tuebingen, Đức, cho biết: “Cá xung quanh các hòn đảo không có chuột bảo vệ bãi cỏ của chúng một cách mạnh mẽ vì hàm lượng chất dinh dưỡng ở đó được làm giàu cao hơn tức là rêu tảo này xứng đáng để chúng bỏ ra chi phí năng lượng cần thiết để bảo vệ. Ngược lại, cá xung quanh những hòn đảo có chuột cư xử ít hung dữ hơn. Chúng tôi tin rằng sự hiện diện của chuột đang làm giảm hàm lượng dinh dưỡng của rêu tảo đến mức gần như không còn đáng để tranh giành, đó là những gì chúng tôi đang quan sát thấy với sự thay đổi hành vi này”.

Việc giảm chất dinh dưỡng do sự hiện diện của chuột và những thay đổi hành vi của cá có thể có tác động lớn hơn đối với sự lan rộng của các loài san hô khác nhau, sự phân bố của các loài cá rạn san hô khác và khả năng phục hồi của cá chuồn qua nhiều thế hệ do những thay đổi về tính trạng di truyền.

Tiến sĩ Gunn: “Việc ‘nuôi’ tảo của cá thia ảnh hưởng đến sự cân bằng của san hô và tảo trên rạn san hô. Sự hung dữ của chúng đối với những con cá khác có thể ảnh hưởng đến cách những con cá đó di chuyển và sử dụng rạn san hô. Chúng tôi chưa biết hậu quả của sự thay đổi hành vi này sẽ là gì nhưng các hệ sinh thái phát triển một sự cân bằng tinh tế trong thời gian dài, vì vậy bất kỳ sự gián đoạn nào cũng có thể gây ra hậu quả dây chuyền đối với hệ sinh thái rộng lớn hơn”.

Tiến sĩ Sally Keith, Giảng viên cao cấp về Sinh vật biển tại Đại học Lancaster cho biết: “Những thay đổi trong hành vi thường là phản ứng đầu tiên của động vật đối với thay đổi môi trường và có thể mở rộng quy mô để ảnh hưởng đến việc các loài có thể sống cùng nhau hay không, bằng cách nào và khi nào. Nghiên cứu của chúng tôi là nghiên cứu đầu tiên cho thấy rằng những tác động rộng lớn hơn này thậm chí có thể được cảm nhận trên khắp các quần xã sinh vật, từ những kẻ xâm lấn trên cạn đến những loài cá nuôi rêu tảo. Nó cũng cho thấy sức mạnh của việc tận dụng sự thay đổi môi trường trong thế giới thực trên nhiều địa điểm như một cách tiếp cận để hiểu hành vi của động vật”.

Nghiên cứu bổ sung thêm cơ sở để ủng hộ sự cần thiết phải diệt trừ quần thể chuột xâm lấn khỏi các đảo nhiệt đới.

Tiến sĩ Gunn cho biết: ‘Chúng tôi đã cung cấp thêm bằng chứng cho thấy loài chuột xâm lấn có tác động lớn đến cả hệ sinh thái trên cạn và dưới biển. Diệt trừ chuột có khả năng mang lại nhiều lợi ích cho nhiều hệ sinh thái. Việc loại bỏ những con chuột xâm lấn có thể khôi phục hành vi bảo vệ lãnh thổ của cá, có thể mở rộng quy mô để mang lại lợi ích cho cả cộng đồng rạn san hô”.