Buzz
Câu chuyện này ban đầu xuất hiện trên Yale Environment 360 và là một phần của sự hợp tác về khí hậu.
"Tôi đã dành 15 năm loại bỏ mèo khỏi các khu bảo tồn và công viên quốc gia," Katherine Moseby chia sẻ. "Và rồi, đột ngột, tôi lại đưa chúng trở lại. Cảm giác rất lạ khi làm điều đó."
Đó là một ngày nóng, ngập trời màu xanh ở vùng đất cằn cỗi của Úc, cách Adelaide khoảng 350 dặm về phía bắc. Tôi đang đi theo Moseby khi cô kiểm tra pin trên các camera cảm biến chuyển động được đặt trên Arid Recovery, một dự án khôi phục hệ sinh thái mà cô và chồng bà khởi xướng từ năm 1997. Dự án trải rộng trên diện tích 47 dặm vuông đất đỏ và cây bụi. Nó được bao quanh hoàn toàn bởi một hàng rào cao 6 feet, được thiết kế để ngăn mèo hoang và cáo xâm nhập.
Bên trong bức tường chính là một loạt các khu đất nhỏ được rào lại. Một số năm trước, Moseby quyết định bắt đầu thêm mèo vào một số trong số chúng. Lý do của cô là đơn giản và, theo cách riêng của nó, là một cách cách mạng. Hệ sinh thái của vùng đất cằn cỗi đã thay đổi một cách cơ bản, nếu muốn động vật bản địa sống sót, chúng cũng phải thay đổi. Có lẽ chúng có thể được đào tạo để tránh mèo, loài được người Anh giới thiệu vào nước này và hiện có thể được tìm thấy gần như khắp mọi nơi ở Australia, kể cả hầu hết các hòn đảo.
“Nhiều sự chú ý đã được tập trung vào việc nỗ lực tìm ra cách giết mèo tốt hơn,” Moseby, người có bằng tiến sĩ về sinh thái đưa loài trở lại, nói. “Và chúng tôi bắt đầu nhìn vào nó từ góc độ con mồi, như thế nào nếu chúng ta làm cho con mồi tốt hơn? Liệu điều đó có giúp được không? Bởi vì cuối cùng, sự cùng tồn tại là nơi chúng ta đang cố gắng đạt được. Chúng ta sẽ không bao giờ loại bỏ hết mọi con mèo trên toàn bộ Australia.” Ước tính có tới 6 triệu con mèo hoang ở nước này, và chúng giết chết khoảng 800 triệu động vật bản địa hàng năm. (Cáo, cũng được người Anh giới thiệu, gần như phổ biến nhưng dễ kiểm soát hơn một chút vì chúng sẽ ăn độc tố dễ dàng hơn.)
Trong vài năm qua, Moseby và đồng nghiệp tại Arid Recovery đã thử nghiệm với hai loài túi cầm đang bị đe dọa: thú cắt lớn, giống như một con thỏ nhỏ với mũi dài, và thú cắt đào, còn được biết đến là thú cắt đào, có khuôn mặt giống con sóc, chân sau gầy, và đuôi dài. Họ đã thêm một số lượng nhỏ mèo vào một số khu đất và sau đó ghi lại kết quả một cách công phu. Ý tưởng là đặt áp lực đủ lớn lên túi cầm để tạo ra sự thay đổi hành vi hoặc—thậm chí tốt hơn—thay đổi tiến hóa, nhưng không áp lực quá mạnh để tất cả động vật kết thúc chết.
“Có nhiều bằng chứng chỉ ra rằng tiến hóa có thể xảy ra trong khoảng thời gian ngắn, đặc biệt là khi có sự chọn lọc mạnh mẽ,” Moseby nhận xét.
Dĩ nhiên, mèo và cáo đã tạo áp lực chọn lọc mạnh mẽ lên các loài bản địa của Úc - mạnh đến mức nhiều loài đã không còn tồn tại. Trong số các loài động vật có vú, tỷ lệ tuyệt chủng ở đất nước này là cao nhất thế giới. Loài bilby nhỏ - họ hàng của bilby lớn - đã biến mất vào khoảng giữa thế kỷ 20. Wallaby đuôi lưỡi cong, bandicoot sa mạc và Lake Mackay hare-wallaby cũng biến mất vào thời điểm tương tự. Tin đồn cho rằng tất cả đều bị các loài săn mồi giới thiệu làm chết. Bilby lớn, trong một thời kỳ, từng phổ biến khắp nơi ở Úc; hôm nay, tổng dân số được ước tính là ít hơn 10,000. Bettong đào hang từng là một trong những loài động vật phổ biến nhất ở đất nước; giờ đây, nó chỉ giới hạn ở các hòn đảo và khu dự trữ như Arid Recovery.
Một trong những lý do mèo và cáo đã trở nên độc hại đến vậy là vì chúng được sự giúp đỡ từ loài mồi được giới thiệu. Thỏ châu Âu đã được nhập khẩu vào Úc vào năm 1859; chúng tăng số và lan rộng nhanh chóng đến mức trong vài thập kỷ, dân số sống ở hàng trăm triệu. Không chỉ là thỏ cạnh tranh với các loài động vật bản địa, mà còn làm cho số lượng mèo và cáo tăng lên nhanh chóng tương tự. Những kẻ săn mồi có thể săn đuổi các loài động vật bản địa đến tuyệt chủng và vẫn sống sót tốt.
“Thường thì, nếu có mối quan hệ giữa kẻ săn mồi và con mồi, con mồi không bao giờ tuyệt chủng vì chúng phụ thuộc vào nhau”, Moseby nhận xét. Nhưng trong trường hợp này, “mèo và cáo tăng lên một cách quá mức”. Những sinh vật như bilby nhỏ và bandicoot sa mạc “không có cơ hội để tiến hóa vì mọi thứ diễn ra rất nhanh chóng”.
Hy vọng làm động lực cho công việc của Moseby là rằng nếu được một cơ hội, cụ thể là thêm thời gian, các loài có thể thích ứng được với các kẻ săn mồi được giới thiệu. Kết quả cho đến nay đã mang lại một số sự động viên, nhưng cũng khó giải thích.
Trong một thử nghiệm, Moseby và đồng nghiệp đã thả năm con mèo vào một khu đất có hàng trăm loài động vật bilby lớn và để chúng ở đó trong hai năm. Sau đó, họ bắt được một số con bilby sống sót và cũng một số con bilby từ một khu đất 'an toàn' khác và gắn bộ phát radio vào đuôi chúng. Hai nhóm bilby có đeo radio được chuyển sang một khu đất khác với nhiều con mèo hơn. Sau 40 ngày, chỉ còn một phần tư số lượng bilby 'ngây thơ' còn sống. So với đó, hai phần ba số lượng bilby 'tiếp xúc với kẻ săn mồi' đã tránh được sự săn đuổi. Điều này cho thấy rằng những con bilby đã tiếp xúc với mèo có kỹ năng sống sót tốt hơn. Nhưng liệu những kỹ năng này có được học hay có sự lựa chọn cho những con bilby có gen thông minh hơn trong việc đối phó với mèo là một vấn đề chưa rõ ràng.
Trong khi đó, những con bettong đã tiếp xúc với mèo trong 18 tháng đã thay đổi hành vi cho thấy họ đã trở nên cẩn trọng hơn trước mồi săn; ví dụ, họ tiếp cận thức ăn được để lại cho họ một cách chậm rãi hơn. Một lần nữa, tuy nhiên, khó để biết những thay đổi này có ý nghĩa gì.
“Cơ chế đã tồn tại, nhưng câu hỏi là: Nó có thể diễn ra nhanh chóng như thế nào không?” Moseby nói. “Mọi người nói với tôi, ‘Oh, điều này có thể mất một trăm năm.’ Và tôi nói, ‘Đúng, có thể mất một trăm năm. Bạn còn làm gì khác?’ Tôi có thể không còn sống để thấy nó, nhưng điều đó không có nghĩa là không đáng làm.”
Moseby “là nhà khoa học bảo tồn sáng tạo nhất hiện nay, ít nhất là đối với tôi,” Daniel Blumstein, giáo sư sinh thái học và sinh học tiến hóa tại Đại học California, Los Angeles, người đã làm việc với cô trên một số bài báo nghiên cứu, nói với tôi. “Cô ấy thực sự sáng tạo.”
Dự án của Moseby là một trong số những dự án bảo tồn ngày càng nhiều, mà giả định rằng chỉ bảo vệ các loài khỏi sự biến đổi không còn đủ. Con người sẽ phải can thiệp để hỗ trợ sự biến đổi của các loài.
Hơn 1,000 dặm về phía bắc đông bắc của Arid Recovery, tại Viện Hải dương học Quốc gia của Viện Hải dương học Úc's National Sea Simulator, gần thành phố Townsville, các nhà nghiên cứu đang cố gắng tạo ra san hô có thể sống sót ở nhiệt độ cao hơn. Nỗ lực này bao gồm việc lai tạo san hô từ phần trung tâm của Rạn san hô lớn, nơi nước lạnh hơn, với san hô từ phần bắc của rạn san hô, nơi nước nóng hơn. Con cái của những sự lai này sau đó được đặt vào tình trạng căng thẳng nhiệt trong phòng thí nghiệm của Sea Simulator. Hi vọng là một số trong số chúng sẽ chứng minh khả năng chịu được nhiệt độ cao hơn so với bất kỳ bậc cha mẹ nào. Như một phần của nỗ lực này, các nhà nghiên cứu cũng đang đặt các thế hệ của các loại tình cảm san hô vào tình trạng căng thẳng nhiệt, trong một cố gắng chọn lựa các loại mạnh mẽ hơn. (Những tình cảm san hô—tảo nhỏ thuộc chi Symbiodinium—cung cấp cho san hô nhiều thức ăn họ cần để xây dựng rạn san hô.) Phương pháp này đã được gọi là “tiến hóa hỗ trợ.”
Khi tôi thăm SeaSim, như cách mọi người gọi nó, đó là mùa sinh sản san hô và một nghiên cứu viên sau tiến sĩ tên là Kate Quigley đang giữ vai trò quan trọng trong các sự lai. “Chúng tôi đang thực sự tìm kiếm những cái tốt nhất,” cô nói với tôi.
Như với bilbies và bettongs, san hô đã chịu áp lực lựa chọn mạnh mẽ. Khi đại dương trở nên ấm lên, những con không thể chịu được nhiệt độ đang chết đi, trong khi những con có thể vẫn tồn tại. (Theo một báo cáo gần đây của Trung tâm ARC xuất sắc cho Nghiên cứu Rạn san hô của Úc, trong 30 năm qua, Rạn san hô lớn đã mất một nửa dân số san hô của mình, chủ yếu là do biến đổi khí hậu.) Nhiều nhà khoa học nghi ngờ rằng con người có thể thực sự “hỗ trợ” san hô trong quá trình tiến hóa. Họ lưu ý rằng trong kỳ sinh sản hàng năm của họ, san hô thực sự thực hiện hàng triệu sự lai; nếu một số sản phẩm của những liên minh này đặc biệt mạnh mẽ, chúng sẽ tiếp tục tạo ra nhiều san hô hơn và tự tiến hóa.
Trong khi đó, nếu quá trình thành công, nó sẽ không bảo tồn sự đa dạng của rạn san hô, mà có thể tạo ra điều ngược lại: rạn san hô bị chi phối bởi một số ít loài có khả năng thích ứng đặc biệt. “Một trong những ý kiến chính của tôi là nó có khả năng gây hại nhiều hơn là mang lại lợi ích,” Andrew Baird, một nhà sinh thái học tại Đại học James Cook, đã đề xuất.
Sau đó là vấn đề về quy mô. Một vài loại san hô có thể chịu nhiệt độ cao không đủ để tái lập dân số của Rạn san hô lớn, có kích thước bằng Italy. Để vượt qua rào cản này, cần phải có các hình thức can thiệp nguyên thể hơn nữa. Với sự xuất hiện của công nghệ chỉnh sửa gen Crispr, những hình thức này giờ đây cũng có thể được tưởng tượng. Nếu, ví dụ, gen liên quan đến khả năng chịu nhiệt tốt hơn có thể được xác định, thì lý thuyết ít nhất, san hô có thể được chỉnh sửa gen để mang chúng. Sử dụng những gì được biết đến là “gene drive”, chúng cũng có thể, có thể, được chỉnh sửa để truyền đặc tính đó cho con chúng. (Gene drive là một hình thức chỉnh sửa gen mà bỏ qua các quy tắc bình thường của sự thừa kế.)
Hiện nay, đã có nhiều nhóm đang nghiên cứu khả năng sử dụng gene drive cho mục đích bảo tồn. Genetic Biocontrol of Invasive Rodents, hoặc GBIRd, đang nghiên cứu việc sử dụng gene drive để loại bỏ chuột và chuột từ xa trên các hòn đảo. (Nhóm này là một liên minh của các tổ chức bao gồm Đại học North Carolina State, Tổ chức Nghiên cứu và Phát triển Công nghiệp Úc, và Di sản Sinh học của New Zealand.) Các nhà khoa học tại New Zealand đang nghiên cứu việc sử dụng gene drive để tiêu diệt ong xâm lấn, và các nhà khoa học tại Đại học Michigan đang điều tra khả năng sử dụng gene drive để kiểm soát cá hồi xâm lấn ở Vịnh lớn. Tại Úc, đã đề xuất việc sử dụng gene drive để giảm thiểu hoặc thậm chí loại bỏ mèo hoang. Mặc dù tất cả những dự án gene-drive-for-conservation này hiện đều ở giai đoạn rất sớm, có vẻ là trong những năm tới, ít nhất một số trong số chúng sẽ chứng minh được khả thi.
Ý tưởng sử dụng chỉnh sửa gen để bảo tồn hệ thống tự nhiên có vẻ, từ một góc độ nhất định, là điên rồ. Có gì có thể ít tự nhiên hơn một sinh vật được tạo ra trong phòng thí nghiệm? Và nguy cơ phóng thả các sinh vật được chỉnh sửa gen—đặc biệt là những con có sức mạnh gene drive—rõ ràng là to lớn.
Nhưng vào thời điểm mà ranh giới giữa tự nhiên và những gì do con người tạo ra, hoang dã và tổng hợp, đang trở nên ngày càng mơ hồ, chỉnh sửa gen cho động vật để bảo vệ chúng—hoặc để bảo vệ các loài khác khỏi chúng—có thể trở nên ngày càng hấp dẫn. Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại Trường Cao đẳng Khoa học và Lâm nghiệp Môi trường SUNY ở Syracuse, New York đã tạo ra một cây dẫn xuất gen của cây hồi mỹ có sức đề kháng với bệnh sắc thương rụt, một loại nấm gây bệnh, mà trong những thập kỷ đầu của thế kỷ 20, đã giết hết gần như tất cả cây hồi mỹ ở Bắc Mỹ. (Cây được chỉnh sửa chứa một gene chính mà mượn từ lúa mạch.) Cây đã được nộp đơn cho sự chấp thuận liên bang, và quyết định dự kiến sẽ được đưa ra trong thời gian tới.
Còn về “tiến hóa hỗ trợ,” có thể được biện minh rằng những nỗ lực như vậy đã được thực hiện từ lâu trước khi thuật ngữ này được phát minh. Sáng tạo Cây hồi Mỹ, ví dụ, đã làm việc hàng thập kỷ để tạo ra một cây hồi mỹ chống lại bệnh sắc thương rụt thông qua các phương pháp nhân giống thông thường. Những cây này sẽ là loại lai—cây hồi Mỹ lai với cây hồi Trung Quốc—và vì vậy, chúng cũng sẽ chứa các gen từ hai loài khác nhau, mặc dù là loài có mối quan hệ chặt chẽ.
Như Kent Redford, một tư vấn bảo tồn, và Bill Adams, một giáo sư về bảo tồn và phát triển tại Cambridge, đặt trong cuốn sách sắp phát hành của họ, Strange Natures: “Ý nghĩa rằng bảo tồn phải bảo vệ điều gì là ‘tự nhiên’ là dễ hiểu.” Tuy nhiên, “sự phân biệt giữa điều gì là tự nhiên và điều gì là nhân tạo không còn là một hướng dẫn chắc chắn để nghĩ về con người và cuộc sống không có máy móc.”
Những câu chuyện tuyệt vời khác từ Mytour
- 📩 Cập nhật mới nhất về công nghệ, khoa học và nhiều hơn nữa: Đăng ký nhận bản tin của chúng tôi!
- Làm thế nào để nhớ một thảm họa mà không bị tan nát bởi nó
- Con ruồi trái cây có thể giúp phối hợp bệnh nhân với phương pháp điều trị ung thư?
- Các nhân viên làm việc theo dự án theo dõi dữ liệu của họ để kiểm tra toán học của ứng dụng
- 8 ứng dụng cờ vua tuyệt vời cho người mới bắt đầu và các bậc thầy lớn
- Clubhouse đã chữa lành hội chứng giả mạo của tôi
- 🎮 Mytour Games: Nhận các mẹo mới nhất, đánh giá và nhiều hơn nữa
- 💻 Nâng cấp trò chơi công việc của bạn với đội ngũ Gear yêu thích laptop, bàn phím, các phương thức thay thế gõ và tai nghe chống ồn
