Một Hệ sinh thái Lạ Lùng và Nguy cơ Tuyệt Chủng ẩn Sau Những Con Dòng Dưới Đất | MYTOUR

Buzz

Ngày cập nhật gần nhất: 15/3/2026

Nội dung bài viết

Hệ sinh thái Lạ Lùng và Nguy cơ Tuyệt Chủng ẩn Sau Những Con Dòng Dưới Đất

Câu chuyện này ban đầu xuất hiện trên Undark và là một phần của sự hợp tác Climate Desk

“Tôi không biết có gì để chuẩn bị cho việc bước vào một lỗ đen,” nói Ruben Tovar. Vào mùa thu năm 2021, Tovar đang ở ngoại ô của San Antonio, Texas, chuẩn bị bước vào một lỗ đen có kích thước như một cửa lò—là lối vào của một hang động được đục ra từ đá vôi.

Trang bị dụng cụ leo núi và đèn pin, Tovar và đối tác leo hang của anh ta bắt đầu hành trình xuống sâu, trượt qua một đường hầm gần như thẳng đứng có chiều cao khoảng ba tầng và đụng vào các đàn châu chấu hang có chân dài. Trên đường đi, Tovar có thể thấy nước thấm qua các tường đá vôi. Đã có những trận mưa vào tuần trước và mưa đang từ từ thấm vào Aquifer Edwards, một hồ chứa nước ngọt rộng lớn ở dưới đất.

Tovar đang tìm kiếm loài kỳ nhông. Trong khi nhiều người có thể tưởng tượng một con kỳ nhông nằm giấu dưới một đốt gỗ, ngầm của Texas là nơi cư trú của một hệ sinh thái dưới nước phong phú với những loài động vật lưỡng cư giống như thằn lằn này, cũng như động vật không xương sống và cá, ẩn nấp ở những nơi mà con người gần như không thể đến.

Nước ngầm—được giữ trong hang động, lỗ và khe hở—thực sự là môi trường sống nước ngọt không đóng băng lớn nhất thế giới, chứa nhiều nước hơn tất cả các hồ và sông cộng lại. Và nơi có nước, có sự sống. Thường là mù lòa, trắng bệch và thích nghi sống trong tình trạng đói nghèo gần như, những loài động vật sống dưới nước ngầm—được biết đến là stygofauna—hiện vẫn chưa được hiểu rõ và khó nghiên cứu.

Nhưng gần đây, các nhà khoa học từ Pháp đến Ấn Độ và Úc đang sử dụng kỹ thuật di truyền và hóa học để hiểu rõ hơn về stygofauna—và cảnh báo rằng nhiều loài sinh vật lạ lùng này có thể sớm đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng, kể cả kỳ nhông của Texas. Nhiều người phải dựa vào nước ngầm để uống và sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày, và trong quá khứ, nó thường được coi là một nguồn tài nguyên vô tận. Nhưng nước ngầm đang cạn kiệt ở nhiều khu vực. Và thế giới sẽ càng khát nước hơn trong thế kỷ tới: Theo Tổ chức Khí tượng Thế giới, đến năm 2050, có thể có 5 tỷ người thiếu truy cập đủ nước sạch.

Người ta sẽ làm đến đâu—hoặc từ bỏ gì—để cứu vãn một hệ sinh thái mà gần như không thể thăm hoặc thậm chí nhìn thấy? Và nếu hệ sinh thái này bị tổn thương, có gì đang đặt ra?

Bảo tồn kỳ nhông và các sinh linh ngầm khác là một "vấn đề lớn," nói Tovar, "bởi vì chúng phụ thuộc vào nước mà chúng ta cũng phụ thuộc vào đó." Sức khỏe của hệ sinh thái dưới nước có thể làm cảm biến cho sức khỏe của mọi thứ sống trên mặt đất, bao gồm cả con người. Và khi nói đến việc hiểu biết về các hệ sinh thái dưới nước, Tovar thêm vào, "chúng ta chỉ mới chạm vào bề mặt."

Các nhà nghiên cứu đã biết về kỳ nhông ngầm của Texas hơn một thế kỷ nay, kể từ khi một tá con xuất hiện trong một giếng mới khoan ở San Marcos vào năm 1895. Nhưng việc tìm thêm thường là sự tình cờ. Công nhân đào một nguồn nước gần một con sông khô vào năm 1951, ví dụ, phát hiện bốn mẫu vật của một loài ngày nay được biết đến là kỳ nhông mù màu Blanco, nhưng để không chú ý, câu chuyện kể, hai con nhanh chóng bị một con hạc ăn mất. Một con khác bị mất, để lại khoa học chỉ với một mẫu vật duy nhất của loài cho đến ngày nay.

Các nhà khoa học đã có thể tìm thấy kỳ nhông bằng cách phiêu lưu dưới lòng đất, nhưng công việc ngoại ô như vậy đôi khi là một công việc khó nhọc và nguy hiểm. Hang động có thể chứa đựng các loài động vật độc hại, túi khí nghẹt thở và các nguy hiểm khác. Và xét đến mật độ dân số thấp của kỳ nhông, việc tìm thấy một con giống như một cú bắn vào tối, với nhiều cuộc thám hiểm trở về không tay trắng. (Điều tương tự cũng đúng đối với Tovar khi ông đi thám hiểm trong hang ở San Antonio vào năm 2021: Như nhiều lần trước đây, ông không tìm thấy bất kỳ kỳ nhông nào.)

Nhưng ngay cả khi không có mẫu sống, các nhà khoa học có thể trở về với một điều khác có giá trị. Sử dụng kỹ thuật gọi là DNA môi trường, hoặc eDNA, họ có thể kiểm tra các phần vật liệu gen từ tế bào da, chất thải, hoặc những thứ sinh học khác để theo dõi và nhận diện động vật.

Một trong những người sử dụng eDNA để tìm sinh linh nước dưới đất là Tom Devitt, một nhà tiến hóa học tại Đại học Texas tại Austin (Devitt và Tovar làm việc cùng nhau trong phòng thí nghiệm của nhà tiến hóa học David Hillis). Kể từ năm 2013, Devitt đã nỗ lực tìm kiếm và vẽ bản đồ về kỳ nhông hiếm có của Texas. Công việc của ông đã phát hiện ra sự tồn tại của ba loài kỳ nhông trước đây chưa biết đến, cũng như ranh giới của các loài động vật. Hóa ra, các hang động dưới lòng đất của tiểu bang được cách ly lẫn nhau bởi dòng nước và sự thiếu hụt chất dinh dưỡng, chia kỳ nhông thành nhiều loài khác nhau. Bằng cách biết nơi nào có kỳ nhông, các nhà khoa học và chính trị gia có thể xác định xem khu vực nào cần nghiên cứu hoặc bảo vệ.

Trong khoảng một năm trở lại đây, Devitt đã sử dụng eDNA để vẽ bản đồ tốt hơn về những loài kỳ nhông này và phạm vi sống của chúng, đặc biệt là ở những nơi mà chúng chưa từng được tìm thấy trước đây. Công việc này bao gồm việc lấy vài lít nước dưới lòng đất từ sông, suối hoặc hang động, lọc để thu thập mẫu, sau đó chạy các mẫu qua các máy có thể phát hiện dấu vết của DNA cụ thể.

"Bước đầu tiên chỉ là tìm hiểu ai là ai, đúng không? Và ai sống ở đâu. Đó là câu hỏi cơ bản nhất mà chúng ta vẫn đang đấu tranh," nói Devitt. "Tôi nghĩ, mọi người đã nghiên cứu về những loài kỳ nhông này từ, ôi chao, hơn một trăm năm." Hơn nữa, việc tìm ra phân phối cũng có thể đưa ra gợi ý về tiến hóa và thói quen của kỳ nhông.

Devitt không phải là nhà khoa học duy nhất sử dụng những kỹ thuật mới này. Các nhà nghiên cứu cũng đã sử dụng eDNA để tìm thấy một loài tôm động ổn động hiếm có ở Alabama và vẽ bản đồ nơi tìm thấy kỳ nhông nước dài, màu nhạt gọi là olms, ở Croatia. Các nhà khoa học Úc đã sử dụng eDNA để điều tra loại sinh linh nào sống trong hang dưới đảo Giáng sinh, tiết lộ một cộng đồng đa dạng bao gồm một loại cá gọi là snook, tôm và tôm nước ngọt.

Tuy nhiên, eDNA cũng có nhược điểm. Như nhà sinh học Melania Cristescu và Paul Hebert đã mô tả trong một đánh giá năm 2018, eDNA có thể có cả kết quả âm tính giả và kết quả dương tính giả. Nếu một nhà khoa học không nhận được bất kỳ kết quả DNA nào từ mẫu, điều này có thể không đúng là loài đó không có, ví dụ, vì vật liệu gen có thể phân hủy nhanh chóng trước khi được phát hiện. Và việc có kết quả dương tính có thể không có ý nghĩa gì đối với một địa điểm cụ thể nếu một dòng mạnh đưa vật liệu từ xa.

DNA môi trường cũng sử dụng từ các cơ sở dữ liệu hiện tại của vật liệu gen, nên nếu cơ sở dữ liệu sai, phương pháp này có thể đưa ra một đọc sai hoặc nhận diện loài sai. (Một phần của những gì Tovar và Devitt đang làm là cố gắng có được các mẫu DNA kỳ nhông hiếm để cải thiện độ tin cậy và độ nhạy của các bài kiểm tra eDNA của họ.)

Tuy nhiên, “công nghệ phân tử đã thay đổi cuộc chơi,” theo Grant Hose, một nhà sinh thái học và sinh thái học độc hại nước sống tại Đại học Macquarie ở Sydney, Úc, người đã sử dụng eDNA để chỉ ra rằng ô nhiễm kim loại từ các mỏ ở Úc có thể ảnh hưởng đến các sinh linh dưới lòng đất hơn 10 dặm xuống dòng.

Cũng ở Úc, Mattia Saccò, một nghiên cứu viên tại Đại học Curtin ở Perth, đang sử dụng một kỹ thuật khác để nghiên cứu các hệ sinh thái nước dưới đất. Thay vì theo dõi những vết nhỏ của DNA, Saccò đang nhìn vào tỉ lệ của các nguyên tử - được gọi là phân tích izotơ - để xem cách các hình thức khác nhau của các nguyên tố như carbon hoặc nitơ đang chảy qua hệ sinh thái. Anh đã có thể vẽ bản đồ chuỗi thức ăn của sinh linh dưới lòng đất và cách nó thay đổi theo thời gian, chẳng hạn như khi mưa xuất hiện vào cuối mùa khô của Tây Úc.

“Tôi thực sự có thể thấy được cách mưa được hòa nhập vào hệ thống,” nói Saccò. Trong mùa khô, thức ăn ít và nhiều chất dinh dưỡng đến từ rễ cây; mưa mang lại một lượng lớn chất dinh dưỡng tươi mới từ mặt đất. Sau đó, sự thay đổi này lan ra khắp chuỗi thức ăn - thậm chí lên đến một số loài săn mồi hàng đầu của hệ thống, những ấu trùng bọ, chúng chuyển từ một chế độ ăn cơ hội hơn sang một chế độ chuyên sâu hơn vào các loài giáp xác nhỏ.

Nghiên cứu cũng bắt đầu tiết lộ những gì có thể xảy ra nếu các hệ sinh thái và động vật dưới lòng đất biến mất. Tovar đang nghiên cứu xem việc hiểu biết về cách kỳ nhông mù mắt có thể chuyển đổi thành thị lực của con người, ví dụ. Stygofauna cũng có thể cung cấp những gì được biết đến là dịch vụ sinh thái - nghiên cứu đã gợi ý rằng những sinh linh này có thể giúp làm sạch nước dưới đất bằng cách loại bỏ chất ô nhiễm hoặc tác nhân gây bệnh.

“Chúng tôi thực sự có thể tận hưởng và hưởng lợi từ nước dưới đất vì những con sâu bọ đang làm việc cho chúng ta và giữ cho nước dưới đất sạch sẽ,” nói Saccò.

Mặc dù các nhà khoa học vẫn tiếp tục tìm hiểu thêm về stygofauna, thực tế là chỉ có một số điểm nóng được nghiên cứu kỹ lưỡng đại diện chỉ là một phần nhỏ của các hệ sinh thái nước dưới đất trên thế giới. Ở các khu vực khác trên thế giới, đặc biệt là châu Á và châu Phi, có rất ít công việc có liên quan đã được thực hiện, Saccò nói. Và nếu không có kiến thức tốt hơn về cư dân của những môi trường sống này, chúng có thể tuyệt chủng.

Một trong những áp lực quan trọng là nhu cầu nước tăng cao. Theo dữ liệu của Cơ quan Điều tra Dân số Hoa Kỳ, Austin, thủ đô của tiểu bang Texas, đang là một trong những thành phố lớn phát triển nhanh nhất trong cả nước, điều này đặt ra yêu cầu lớn hơn cho hệ thống chứa nước Edwards-Trinity.

Austin không phải là nơi duy nhất. Việc sử dụng quá mức nước dưới đất là một vấn đề toàn cầu ngày càng trầm trọng, và ước tính rằng nhu cầu hiện tại vượt quá ba lần dung tích thực sự của các hệ thống chứa nước dưới đất. Theo đánh giá của các nhà nghiên cứu ở Việt Nam, Úc và Ý năm 2019, khoảng một phần ba của các hệ thống chứa nước dưới đất lớn nhất thế giới đã gặp vấn đề. Theo mô hình năm 2016 của các nhà thủy văn tại Đại học Urecht ở Hà Lan, các khu vực như Ý và một phần của Cao nguyên High Plains ở Hoa Kỳ có thể đạt đến giới hạn của mình vào giai đoạn từ năm 2040 đến 2070; Thung lũng Trung California có thể cạn kiệt hệ thống chứa nước của mình ngay từ những năm 2030.

Western Ghats ở Ấn Độ - một dãy núi chạy dọc theo bờ biển phía tây nam của đất nước - cũng có thể gặp khó khăn. Western Ghats là nhà của nhiều loài cá nước ngầm độc đáo, bao gồm cả rắn đầu rồng, một loài cá giống như lươn mang hình dạng giáp và có thể đại diện cho một quần thể cổ có từ hàng trăm triệu năm. Nhưng khu vực này cũng có mật độ dân số cao, tạo ra áp lực lớn lên các hệ thống chứa nước của nó. Đến năm 2050, hơn 80 triệu người ở đó có thể thiếu nước.

Loài xâm lược đặt ra một mối đe doạ khác, chẳng hạn như cá da trơn hoặc cá tilapia ở Western Ghats và tôm cua đỏ mỡ ở Châu Âu, đã xâm chiếm các giếng và hang động.

Hệ thống sinh quyển nước ngầm cũng đối mặt với ô nhiễm. Một số ô nhiễm này là do tai họa từ chất thải mỏ hoặc phân bón nông nghiệp. Và một số là có chủ đích, như ở Slovenia, nơi một nhà máy tụ điện đã loại bỏ chất thải độc hại trong hai thập kỷ bằng cách đơn giản là đổ nó vào lỗ ròn, làm nhiễm bẩn môi trường sống của olm, hoặc ở Ấn Độ, nơi việc sử dụng hóa chất để khử trùng giếng là thực práctice phổ biến.

Trong một số trường hợp, pháp luật và vụ kiện buộc phải bảo tồn ít nhất là một số loài stygofauna. Barton Springs Pool là một hồ bơi giải trí sâu, lạnh, được cung cấp nước từ suối gần trung tâm thành phố Austin và đã trở thành một địa điểm bơi lội phổ biến hơn một thế kỷ. (Trước khi hồ bơi được xây dựng, suối chính đã được người bản địa sử dụng). Trong một khoảng thời gian, thành phố đã duy trì hồ tự nhiên theo điều kiện chào đón cho người đến thăm bằng cách sử dụng các phương pháp làm sạch chặt chẽ như nước nóng, ống phun áp suất cao và clo.

Nhưng người không phải là sinh vật duy nhất ở đó - sâu trong suối cung cấp nước sống hai loài kỳ đà khác nhau: kỳ đà Barton Springs, chính thức được đặt tên vào năm 1993, và kỳ đà mù Austin, được phát hiện vào năm 2001.

Năm 1992, cư dân Austin thông qua một nghị định hạn chế phát triển trong khu vực nạp và giới hạn ô nhiễm ở các suối. Cùng năm đó, thành phố cũng ngừng sử dụng clo để kiểm soát tảo tại hồ bơi. Sau khi chính phủ liệt kê kỳ đà Barton Springs vào danh sách loài đang bị đe dọa theo Đạo luật Bảo tồn Loài đang bị đe dọa vào năm 1997, các phương pháp khác nhau đã được thay đổi để bảo vệ kỳ đà. Ngày nay, như một phần của một thỏa thuận với Cơ quan Thuỷ sản và Động vật hoang dã Hoa Kỳ, thành phố vẫn có thể sử dụng hồ bơi để bơi lội và làm sạch nó (mặc dù với các phương pháp ít phá hủy hơn: Áp dụng áp lực cao trong môi trường sống của kỳ đà bị cấm, và giảm mức nước để làm sạch cũng bị hạn chế). Nhưng như một phản ứng, thành phố cũng phải giúp bảo vệ hệ sinh thái.

Năm 1998, như một phần của sự bảo tồn đó, Austin đã khởi động một chương trình nuôi cấy nhốt cho kỳ đà. Hiện nay, một quần thể nhốt có khoảng 240 kỳ đà Barton Springs và khoảng 50 kỳ đà mù Austin sống trong một cơ sở nhỏ cách suối vài phút.

“Mục tiêu của chúng tôi, và đó là một mục tiêu khá chuẩn cho các chương trình nuôi cấy nhốt, là duy trì 90% đa dạng gen trong vòng một trăm năm,” nói Dee Ann Chamberlain, một nhà khoa học môi trường và người đứng đầu chương trình.

Ngoài việc cho phép nghiên cứu về động vật, chương trình cũng cung cấp một biện pháp dự phòng trong trường hợp tai nạn. Barton Springs phụ thuộc vào nước đi vào tầng nước ngầm và chảy từ mặt đất qua các khu vực gần đó gọi là khu vực nạp. Một vụ tràn chất hóa học gần đó từ, ví dụ, một chiếc xe tải chở hàng chất đổ hoặc tai nạn công nghiệp có thể mang đến thảm họa cho kỳ đà.

“Một vụ tràn chất ô nhiễm có thể đạt đến suối trong khoảng một ngày,” Chamberlain nói. “Vì vậy, có những mối đe doạ rất thực tế đối với loài này.”

Trong trường hợp đó, Chamberlain và đội ngũ của bà sẽ thu thập càng nhiều loài quý hiếm từ tự nhiên về trung tâm trước khi chất ô nhiễm đến. Một ngày nào đó, khi an toàn, các nhà khoa học nói rằng họ sẽ trả lại những đứa con của kỳ đà vào suối.

Tất nhiên, việc bảo vệ những khu vực này khỏi ô nhiễm sẽ tốt hơn là cố gắng sửa chữa sau sự kiện. Để đạt được điều này, Austin đã mua đất ở các khu vực nạp và có kế hoạch mua thêm, theo lời Scott Hiers, một nhà địa chất làm việc cho thành phố. Điều này sẽ giới hạn sự phát triển trong những khu vực đó, ông thêm vào, giúp giảm thiểu rủi ro ô nhiễm và đảm bảo nước mặt có thể trải dài xuống tầng nước ngầm.

“Chiến lược bảo vệ đất đai có vẻ là tiêu chuẩn vàng trong tâm trí tôi,” Devitt nói. “Mục tiêu tối cao là bảo vệ và bảo tồn các lưu vực mà hỗ trợ cho những loài này.”

Sự phát triển cũng bị ngăn chặn bởi các vụ kiện, như một vụ kiện được Trung tâm Đa dạng Sinh học nêu ra vào năm 2019, tố cáo rằng xây dựng đường cao tốc có thể đe dọa kỳ đà của Austin. Đạo luật Bảo tồn Đa dạng Sinh học cũng đã dẫn đến các hạn chế về sử dụng nước ngầm ở Texas.

Các khu vực khác trên thế giới cũng đã nỗ lực bảo vệ stygofauna: Chính phủ Tây Úc, ví dụ, đã yêu cầu rằng động vật dưới lòng đất được xem xét trong các đánh giá môi trường từ giữa những năm 1990, và tại Ấn Độ, các loại phí mới và các luật pháp nghiêm ngặt về việc sử dụng nước ngầm có thể mang lại sự bảo vệ bổ sung, mặc dù những người bảo tồn đã nói rằng cần phải làm thêm nhiều.

Nhưng áp lực đối với hệ sinh thái vẫn tồn tại.

“Vì vậy, không phải vẽ một bức tranh rất u ám, nhưng tôi nghĩ rằng chắc chắn sẽ rất khó khăn khi tiến lên để giữ cho một số trong số những quần thể này, nếu không phải là các loài, không tuyệt chủng,” Devitt nói. “Đó chỉ là hiện thực của nó. Tôi nghĩ, một trong những loài mới phát hiện gần đây nhất lại ở ngay giữa một thành phố nhỏ đang ngày càng phát triển. Kỳ đà là động vật tuyệt vời trong việc tồn tại, nhưng chỉ đến một giới hạn nào đó.”

Một Hệ sinh thái Lạ Lùng và Nguy cơ Tuyệt Chủng ẩn Sau Những Con Dòng Dưới Đất | MYTOUR

Hệ sinh thái Lạ Lùng và Nguy cơ Tuyệt Chủng ẩn Sau Những Con Dòng Dưới Đất

More Great MYTOUR Stories