Sinh học bảo tồn và đa
dạng sinh học
Chương 1.
SINH HỌC BẢO TỒN VÀ ĐA DẠNG SINH HỌC
Mục tiêu:
Giới thiệu khái niệm cơ bản về Sinh học bảo tồn và các mức độ đa dạng sinh học (đa
dang loài, gen và đa dạng hệ sinh thái). Định lượng đa dạng sinh học. Sự phân bố của đa dạng
sinh học. Những giá trị của đa dạng sinh học.
Số tiết: 9
Nội dung:
I. Khái niệm về sinh học bảo tồn
Trên trái đất, các quần xã sinh vật trải qua hàng triệu năm phát triển đang bị đe dọa bởi
các hoạt động của loài người.
Sự tuyệt chủng hàng loạt ngày nay có thể so sánh với sự tuyệt chủng của các thời kỳ địa
chất trong quá khứ, trong đó hàng chục ngàn, thậm chí hàng triệu loài bị tiêu diệt do các thảm
hoạ tự nhiên, có thể là sự va chạm của các thiên thạch, động đất, hoả hoạn,
Nhiều loài đang bị suy giảm một cách nhanh chóng, thậm chí một số loài đang ở
ngưỡng cửa của tuyệt chủng mà nguyên nhân chủ yếu là do săn bắt quá mức, do sinh cảnh bị
phá hủy và do sự xâm nhập của các loài ngoại lai.
Nguy cơ đối với đa dạng sinh học ngày càng tăng do áp lực dân số tăng lên một cách
nhanh chóng cũng như các tiến bộ về khoa học kỹ thuật. Tình trạng này lại càng trở nên trầm
trọng hơn do việc phân phối của cải trên thế giới không đồng đều, về sự phân hóa giàu nghèo
Vào đầu những năm 1970, các nhà khoa học đã nhận thức được tình trạng khủng
hoảng của đa dạng sinh học, nhưng không có một diễn đàn hay tổ chức trung tâm để đối phó
với vấn đề đó. Số lượng người suy nghĩ và tiến hành nghiên cứu về vấn đề bảo tồn tăng lên thì
cần thiết phải có thông tin cho nhau các phương pháp tiếp cận và ý tưởng mới. Để có thể thảo
luận các mối quan tâm của mình, nhà sinh thái học Micheal Soulé đã tổ chức Hội thảo Quốc
tế đầu tiên về Bảo tồn Sinh học vào năm 1978. Tại cuộc họp này, với sự tham gia của các nhà
bảo tồn động vật hoang dã, các nhà quản lý động vật, các Viện sĩ, Soulé đã trình bày một
phương pháp tiếp cận liên ngành mới để cứu giúp các loài thực vật, động vật khỏi cơn sóng
tuyệt chủng hàng loạt do con người gây ra. Sau đó cùng với đồng nghiệp là Paul Ehrlich và
Jared Diamond, Soulé đã phát triển Sinh học bảo tồn thành một ngành khoa học, trong đó kết
hợp các kinh nghiệm về quản lý động vật hoang dã, lâm nghiệp và sinh học nghề cá với các lý
thuyết về sinh học quần thể, di truyền, tiến hoá và địa lý sinh học để phát triển những phương
pháp và tiếp cận mới trong việc bảo tồn loài và các hệ sinh thái.
II. Khái niệm về đa dạng sinh học
Theo định nghĩa của Quỹ Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên (World Wildlife Fund) thì đa
dạng sinh học là “sự phồn thịnh của cuộc sống trên trái đất, là hàng triệu loài động vật, thực vật
và vi sinh vật, là những nguồn gen của chúng và là các hệ sinh thái phức tạp cùng tồn tại trong
môi trường sống”.
Như thế, đa dạng sinh học cần phải được xem xét ở ba mức độ. Đa dạng sinh học ở mức
độ loài bao gồm tất cả sinh vật trên trái đất từ vi khuẩn đến các loài động vật, thực vật và nấm.
Ở mức nhỏ hơn, đa dạng sinh học bao gồm sự khác biệt về gen giữa các loài, khác biệt về gen
giữa các quần thể cách ly nhau về địa lý cũng như khác biệt giữa các cá thể cùng chung sống
trong một quần thể. Đa dạng sinh học cũng bao gồm sự khác biệt trong các quần xã sinh học nơi
các loài đang sinh sống, các hệ sinh thái trong đó các quần xã tồn tại và cả sự khác biệt của các
mối tương tác giữa chúng với nhau. Sự khác biệt giữa đa dạng sinh học ở 3 mức độ khác nhau
được thể hiện qua bảng 1.1.
Bảng 1.1. Các mức độ đa dạng sinh học (Heywood& Baste 1995)
Đa dạng loài Đa dạng di truyền Đa dạng sinh thái
Giới (Kingdoms) Quần thể (Populations) Sinh đới (Biomes)
Ngành (Phyla) Cá thể (Individuals) Vùng sinh học (Bioregions)
Nematoda Giun tròn 20.000 1.10
Mollusca Thân mềm 117.495 6.70
Annelida Giun đốt 14.360 0.80
Arachnida Nhện 74.445 4.30
Crustacea Giáp xác 38.839 2.20
Insecta Côn trùng 827.875 47.40
Echinodermata Da gai 6.000 0.30
Chondrichthyes Cá sụn 846 0.05
Actinopterygii Cá xương 23.712 1.40
Amphibia Lưỡng thê 4.975 0.30
Reptilia Bò sát 7.140 0.42
Aves Chim 9.672 0.60
Mammalia Thú 4.496 0.30
Các nhóm khác 193.075 11.00
1.747.851 100.00
3
Trên phạm vi toàn thế giới còn cần rất nhiều nổ lực để có thể hoàn thiện được danh mục
đầy đủ các loài. Mỗi năm các nhà phân loại trên thế giới mô tả được khoảng 11.000 loài
(chiếm từ 10 đến 30% các loài có trên thế giới), và như vậy, để có thể mô tả hết các loài trên
thế giới (ước tính 10 đến 30 triệu loài) dự kiến phải tốn từ 750 năm đến 2.570 năm, trong khi
đó có nhiều loài đã bị tuyệt chủng trước khi chúng được mô tả và đặt tên.
Kiến thức của chúng ta về số lượng loài là chưa chính xác do nhiều loài khó thấy còn
chưa được phân loại học chú ý.
Một vùng rùng mưa miền núi hẻo lánh nằm giữa Việt Nam và Lào vừa mới được các
nhà sinh học khảo sát trong thời gian gần đây. Một điều kỳ diệu đã xảy ra, tại đây họ đã phát
hiện được 5 loài thú mới cho khoa học đó là Mang lớn (Megamuntiacus vuquangensis), Sao
La (Pseudoryx nghetinhensis), Bò sừng xoắn Tây Nguyên (Bos sauveli), Mang Trường Sơn
(Muntiacus truongsonensis) và Mang lá (Muntiacus rooseveltorum).
2. Đa dạng di truyền
Thể hiện sự sai khác về di truyền giữa các cá thể trong một quần thể và giữa các quần
của loài, biên độ nhiệt độ mà loài đó có thể sống được, các loại thực phẩm và lượng nước mà
chúng cần, Bất cứ thành phần nào của tổ sinh thái đều là nguồn tài nguyên có giới hạn và do
đó có ảnh hưởng đến giới hạn kích thước của quần thể.
4
III. Định lượng đa dạng sinh học
Ngoài định nghĩa đa dạng sinh học được chấp nhận bởi nhiều nhà sinh học bảo tồn, định
nghĩa về số lượng tính đa dạng sinh học cũng được sử dụng như là một phương thức để so
sánh sự đa dạng tổng thể của các quần xã khác nhau.
Theo như định nghĩa về đa dạng sinh học, rõ ràng là không có một thước đo duy nhất nào
để định lượng đa dạng sinh học một cách đầy đủ. Chúng ta không thể nói lên tính đa dạng sinh
học của một khu vực dù có diện tích lớn hay nhỏ chỉ bằng một con số duy nhất.
Đa dạng di truyền thường được coi là đơn vị cơ sở của sự sống, tuy nhiên, trong thực tế,
đa dạng loài thường được coi là nhân tố cơ bản của đa dạng sinh học.
Các chỉ số toán học về đa dạng sinh học đã được thiết lập để mô tả sự đa dạng loài ở các
phạm vị địa lý khác nhau. Số lượng loài trong một quần xã hay hệ sinh thái thường được mô tả
là đa dạng α.
Khái niệm đa dạng β đề cập đến mức độ dao động thành phần loài khi các điều kiện môi
trường thay đổi như thế nào.
Đa dạng γ áp dụng đối với một vùng địa lý rộng lớn gồm nhiều sinh cảnh và được định
nghĩa là “một tỷ lệ mà ở đấy các loài thêm vào được bắt gặp là những sự thay thế địa lý trong
một dạng nơi ở thuộc các vùng khác nhau”.
Đa dạng α xuất phát từ một khái niệm phổ biến về sự phong phú của loài (species
richness) và có thể sử dụng để so sánh số lượng loài trong các hệ sinh thái khác nhau. Có nhiều
phương thức khác nhau để định lượng đa dạng sinh học, tuy vậy, độ phong phú về loài là chỉ số
thông dụng nhất để diễn tả đa dạng sinh học vì các lý do sau:
• Áp dụng thực tế: độ phong phú về loài đã được minh chứng về khả năng định
lượng trong thực tế, ít nhất là chỉ ra những sự khác biệt về số lượng loài trong
một trạng thái nào đó (ví dụ như sự có mặt, sinh sản, trú đông) đối với một bậc
phân loại nào đó trong một diện tích nào đó trong một thời gian nào đó.
• Thông tin có sẵn: một số lượng lớn thông tin có sẵn về độ phong phú của loài.
Đối với hầu hết các nhóm sinh vật, sự đa dạng loài tăng về hướng nhiệt đới. Ví dụ như
Kenia có 308 loài thú, trong khi đó Pháp chỉ có 113 loài mặc dù hai nước này có cùng diện
tích. Sự tương phản này đặc biệt chặt chẻ đối với cây cỏ và thực vật có hoa: một hecta rừng
Amazon ở Peru hay vùng đất thấp ở Malaisia có thể có đến hơn 200 loài cây, trong khi đó ở
rừng Châu Âu hay nước Mỹ thì chỉ có khoảng 30 loài trong cùng diện tích. Kiểu đa dạng của
các loài trên đất liền cũng giống như ở biển, nghĩa là cũng gia tăng sự đa dạng loài về phía
nhiệt đới. Ví dụ rạn San hô lớn ở Úc, phía Bắc có 50 giống trong khi phía Nam chỉ có 10
giống san hô.
Nhân tố lịch sử cũng rất quan trọng trong việc xác định kiểu phân bố đa dạng về loài.
Những vùng đất cổ có nhiều loài hơn các vùng đất mới.
Sự phong phú về loài cũng bị ảnh hưởng bởi các biến đổi về địa hình, khí hậu và môi
trường địa phương. Trong các quần xã trên cạn, sự giàu có về loài theo xu hướng tăng ở các
địa hình thấp, tăng theo lượng bức xạ của mặt trời và tăng theo lượng mưa. Sự thay đổi lớn về
nhiệt độ theo mùa là một nhân tố khác ảnh hưởng nhiều đến số lượng loài ở vùng ôn đới.
Sự phong phú loài cũng có thể lớn hơn ở những nơi có địa hình phức tạp, để tạo nên
những sự cách ly di truyền, thích ứng địa phương, và sự biệt hoá có thể xảy ra.
V. Những giá trị của đa dạng sinh học
1. Những giá trị kinh tế trực tiếp
1.1. Giá trị cho tiêu thụ:
Bao gồm các sản phẩm tiêu dùng cho cuộc sống hàng ngày như củi đốt và các loại sản
phẩm khác cho các mục tiêu sử dụng như tiêu dùng cho gia đình và không xuất hiện ở thị
trường trong nước và quốc tế.
Những nghiên cứu về những xã hội truyền thống tại các nước đang phát triển cho thấy
cộng đồng cư dân bản địa khai thác, sử dụng nguồn tài nguyên xung quanh như củi đun, rau
cỏ, hoa quả, thịt cá, dược phẩm và nguyên vật liệu xây dựng. Trên 5.000 loài được dùng cho
mục đích chửa bệnh ở Trung Quốc, Việt Nam và khoảng 2.000 loài được dùng tại vùng hạ lưu
sông Amazon.
Một trong những nhu cầu không thể thiếu được của con người là protein, nguồn này có
thể kiếm được bằng săn bắn các loài động vật hoang dã để lấy thịt. Trên toàn thế giới, 100
triệu tấn cá, chủ yếu là các loài hoang dã bị đánh bắt mỗi năm. Phần lớn số cá này được sử
hoang dã đó mất đi, sẽ dẫn đến việc mất mát cả những loài có giá trị kinh tế to lớn.
Nghỉ ngơi và du lịch sinh thái: mục đích chính của các hoạt động nghỉ ngơi là việc hưởng
thụ mà không làm ảnh hưởng đến thiên nhiên thông qua những hoạt động như đi thám hiểm,
chụp ảnh, quan sát chim, thú, câu cá. Du lịch sinh thái là một ngành du lịch không khói đang
dần dần lớn mạnh tại nhiều nước đang phát triển, nó mang lại khoảng 12 tỷ đôla năm trên toàn
thế giới.
Giá trị giáo dục và khoa học: nhiều sách giáo khoa đã biên soạn, nhiều chương trình vô
tuyến và phim ảnh đã được xây dựng về chủ đề bảo tồn thiên nhiên với mục đích giáo dục và
giải trí. Một số lượng lớn các nhà khoa học chuyên ngành và những người yêu thích sinh thái
học đã tham gia các hoạt động quan sát, tìm hiểu thiên nhiên. Các hoạt động này mang lại lợi
nhuận kinh tế cho khu vực nơi họ tiến hành nghiên cứu khảo sát; nhưng giá trị thực sự không
chỉ có vậy mà còn là khả năng nâng cao kiến thức, tăng cường tính giáo dục và tăng cường
vốn sống cho con người.
Quan trắc môi trường: những loài đặc biệt nhạy cảm với những chất độc có thể trở
thành hệ thống chỉ thị báo động rất sớm cho những quan trắc hiện trạng môi trường. Một số
loài có thể được dùng như những công cụ thay thế máy móc quan trắc đắt tiền. Một trong
những loài có tính chất chỉ thị cao là địa y sống trên đá hấp thụ những hoá chất trong nước
mưa và những chất gây ô nhiễm trong không khí. Thành phần của quần xã địa y có thể dùng
như chỉ thị sinh học về mức độ ô nhiễm không khí. Các loài động vật thân mềm như trai sò
sống ở các hệ sinh thái thuỷ sinh có thể là những sinh vật chỉ thị hữu hiệu cho quan trắc môi
trường.
2.2. Giá trị lựa chọn
Giá trị lựa chọn của một loài là tiềm năng của chúng để cung cấp lợi ích kinh tế cho xã
hội loài người trong tương lai. Những chuyên gia về côn trùng tìm kiếm những loài côn trùng
có thể sử dụng như các tác nhân phòng trừ sinh học; các nhà vi sinh vật học tìm kiếm những
loài vi khuẩn có thể trợ giúp cho các quá trình nâng cao năng suất sản xuất; các nhà động vật
học lựa chọn các loài có thể sản xuất nhiều protein; các cơ quan y tế. chăm sóc sức khỏe và
các công ty dược phẩm đang có những nổ lực rất lớn để tìm kiếm các loài có thể cung cấp
những hợp chất phòng chống và chữa bệnh cho con người.
2.3. Giá trị tồn tại
Thiên nhiên có những giá trị tinh thần và thẩm mỹ vượt xa giá trị kinh tế của nó: trong
lịch sử, những nhà sáng lập ra tôn giáo, những nhà thơ, nhà văn, những nghệ sĩ và nhạc sĩ đã
thể hiện những cảm hứng do họ nhận được từ thiên nhiên. Đối với nhiều người, để có được
những cảm hứng như thế họ cần phải sống với một môi trường thiên nhiên hoang sơ, chưa bị
tác động bởi con người. Hầu như ai cũng hào hứng và thích thú khi được chiêm ngưỡng thế
giới nguyên khai hoang dã và những phong cảnh đẹp. Nhiều người coi trái đất như là một sản
phẩm kỳ diệu của tạo hoá với những điều linh thiêng cần được tôn trọng theo phong cách
riêng.
Đa dạng sinh học là cốt lõi đế xác định nguồn gốc sự sống: hai trong số những huyền
thoại chính của thế giới triết học và khoa học là sự sống được hình thành như thế nào và tại
sao lại có sự đa dạng sinh học như ngày nay. Hàng ngàn chuyên gia sinh học tìm hiểu, nghiên
cứu những vấn đề này và ngày càng đang tiến dần đến câu trả lời. Tuy vậy khi các loài bị
tuyệt chủng có nghĩa là mất đi những mắc xích quan trọng và huyền thoại đó khó tìm được lời
giải.
Tóm tắt nội dung:
Sinh học bảo tồn là tổng hợp tri thức của nhiều ngành khoa học, nghiên cứu các khía
cạnh của khủng hoảng, xáo trộn về đa dạng sinh học. Mục tiêu là hạn chế sự mát mát đa dạng
sinh học, đặc biệt là sự tuyệt chủng của các loài, sự mất mát các nguồn gen và hạn chế sự suy
thoái các hệ sinh thái.
8
Sự đa dạng sinh học trên trái đất bao gồm tất cả các loài sinh vật trên trái đất từ vi khuẩn
đến các loài động vật, thực vật và nấm, sự đa dạng về di truyền tồn tại giữa các cá thể của loài,
các quần xã trong đó các loài tồn tại và những sự tương tác của các quần xã trong hệ sinh thái
với môi trường vật lý và hóa học xung quanh.
Lượng tính đa dạng sinh học cũng được sử dụng như là một phương thức để so sánh sự
đa dạng tổng thể của các quần xã khác nhau. Số lượng loài trong một quần xã hay hệ sinh thái
thường được mô tả là đa dạng α. Khái niệm đa dạng β đề cập đến mức độ dao động thành
phần loài khi các điều kiện môi trường thay đổi như thế nào. Đa dạng γ áp dụng đối với một
vùng địa lý rộng lớn gồm nhiều sinh cảnh. Có nhiều phương thức khác nhau để định lượng đa
dạng sinh học, tuy vậy, độ phong phú về loài (đa dạng α)là chỉ số thông dụng nhất để diễn tả đa
Câu 6. Đa dạng sinh thái là gì?
Câu 7. Các mức độ thể hiện đa dạng sinh học về mặt sinh thái là gì?
Câu 8. Kể tên 5 sinh đới quan trọng ở trên cạn.
Câu 9. Định nghĩa về hình thái của loài.
Câu 10. Định nghĩa về sinh học của loài.
Câu 11. Quỷ gen (gene pool) là gì?
9
Câu 12. Đa dạng alpha là gì?
Câu 13. Đa dạng beta là gì?
Câu 14. Đa dạng gamma là gì?
Câu 15. Các vùng có đa dạng sinh học cao nhất là vùng nào ?
Câu 16. Hãy nêu ba lý do để giải thích tại sao vùng nhiệt đới có số lượng loài lớn nhất
Câu 17. Vì sao ở nơi có địa hình phức tạp sự đa dạng loài lại tăng lên?
Câu 18. Vì sao ở những vùng đất cổ sự đa dạng loài lại tăng lên?
Câu 19. Trong số 1,7 triệu loài đã được mô tả thì ngành nào, lớp nào có số lượng loài
lớn nhất?
Câu 20. Vì sao một số loài động thực vật có thể bị tuyệt chủng trước khi chúng được mô
tả đặt tên?
Câu 21. Giá trị trực tiếp cho tiêu thụ của đa dạng sinh học là gì?
Câu 22. Giá trị trực tiếp sử dụng cho sản xuất của đa dạng sinh học là gì?
Câu 23. Nêu 4 giá trị kinh tế gián tiếp không dùng cho tiêu thụ của đa dạng sinh học.
Câu 24. Giá trị lựa chọn của đa dạng sinh học là gì?
Câu 15. Hãy nêu 4 khía cạnh mang tính đạo đức về giá trị của đa dạng sinh học.
Tài liệu tham khảo:
Tài liệu Tiếng Việt.
1. Bộ Tài Nguyên và Môi trường, Ngân hàng thế giới. Báo cáo diễn biến Môi trường
Việt Nam 2005. Đa dạng sinh học. Hà nội, 2005.
2. Lê Trọng Cúc, 2002. Đa dạng sinh học và bảo tồn thiên nhiên. Nhà Xuất bản Đại
học Quốc gia Hà Nội.
3. Hội bảo vệ thiên nhiên và môi trường Việt Nam, 2004. Việt Nam Môi trường và
ĐA DẠNG SINH HỌC
Mục tiêu:
Cung cấp những khái niệm cơ bản về tuyệt chủng, các mối đe dọa đối với tuyệt chủng
do các hoạt động của con người. Chương 2 cũng trình bày những đặc điểm của các thời kỳ
tuyệt chủng trong quá khứ cũng như sai khác cơ bản về tuyệt chủng hàng loạt trong quá khứ
so với tuyệt chủng hàng loạt ngày nay. Giải thích tính dễ bị tuyệt chủng của một số nhóm
động vật do hoạt động của con người.
Số tiết: 9
Nội dung:
I. Sự tuyệt chủng
1. Khái niệm về tuyệt chủng
Khái niệm tuyệt chủng có rất nhiều ý nghĩa và khác nhau tùy thuộc vào từng bối cảnh
cụ thể. Một loài bị coi là tuyệt chủng (extinct) khi không còn một cá thể nào của loài đó còn
sống sót tại bất kỳ nơi nào trên thế giới. Nếu như một số cá thể của loài còn sót lại chỉ nhờ
vào sự kiểm soát, chăm sóc, nuôi dưỡng của con người, thì loài này được coi là đã bị tuyệt
chủng trong thiên nhiên hoang dã (extinct in the wild). Trong hai trường hợp trên, các loài có
thể coi như bị tuyệt chủng trên phạm vi toàn cầu (globally extinct).
Một loài bị coi là tuyệt chủng cục bộ (locally extinct) nếu như chúng không còn sống sót
tại nơi chúng đã từng sinh sống, nhưng người ta vẫn còn tìm thấy chúng tại những nơi khác
trong thiên nhiên.
Một số nhà sinh học sử dụng cụm từ loài bị tuyệt chủng về phương diện sinh thái học
(ecologically extinct), điều đó có nghĩa là số lượng cá thể loài còn lại ít đến nổi tác dụng của
nó không có chút ý nghĩa nào đến những loài khác trong quần xã.
1.1. Tuyệt chủng là một quá trình tự nhiên
Sự tuyệt chủng loài xảy ra thậm chí không bắt nguồn từ những xáo động to lớn. Lý
thuyết tiến hóa nói rõ rằng một loài có thể bị dồn vào tuyệt chủng do không cạnh tranh nổi với
một loài khác hay do bị ăn thịt. Một loài có thể tiến hóa từ một loài khác để đáp ứng với
những thay đổi của môi trường hay là do sự thay đổi ngẫu nhiên của quỹ gen. Hiện tại chúng
ta cũng không biết đầy đủ những nhân tố xác định sự phồn thịnh hay suy thoái của một loài,
nhưng ít nhất chúng ta có thể khẳng định rằng sự tuyệt chủng là một hiện tượng nằm trong
chủng
Thú 30 51 4 85 4.000 2,10
Chim 21 92 0 113 9.000 1,30
Bò sát 1 20 0 21 6.300 0,30
Lưỡng thê 2 0 0 2 4.200 0,05
Cá 22 48 0 23 19.100 0,10
Không xương sống 49 48 1 98 1.000.000 0,01
Thực vật có hoa 245 139 0 384 250.000 0,20
Nguồn: Reid và Miller 1989.
Tỷ lệ tuyệt chủng của chim và thú vào khoảng 1 loài trong 10 năm trong thời gian từ
1600 -1700, nhưng tỷ lệ này tăng lên 1 loài/năm trong thời gian từ 1850 -1950. Sự gia tăng tỷ
lệ tuyệt chủng loài là một sự chỉ định về tính nghiêm trọng của vấn đề đe dọa đa dạng sinh
học. Nhiều loài còn chưa bị tuyệt chủng nhưng đã bị hao hụt rất nhiều do các hoạt động của
con người và chỉ tồn tại với số lượng rất thấp. Những loài này cũng được coi là tuyệt chủng
sinh thái và chúng không còn vai trò gì trong tổ chức quần xã. Tương lai của nhiều loài là
không chắc chắn.
• 24% các loài thú trên thế giới ngày nay đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng
(IUCN,2000).
• Khoảng 12% trong số 9.500 loài chim trên thế giới đang bị đe doạ tuyệt chủng
trong khoảng 100 năm tới. Khoảng từ 300 đến 900 loài khác có khả năng đưa vào
danh sách bị đe doạ (Smith et al., 1993).
• Khoảng ¼ của tất cả các loài bò sát và 1/3 của tất cả các loài lưỡng thê trên trái đất
đang bị đe doạ tuyệt chủng. Bò sát và lưỡng thê thường được coi là những chỉ thị
tổng quát cho sự thịnh vượng của hệ sinh thái.
• 50% các loài cá (chủ yếu là cá nước ngọt) được đánh giá được đưa vào danh sách
bị đe doạ.
• Nhiều loài côn trùng, có vai trò quan trọng như là các sinh vật phân huỷ chất thải,
các loài thụ phấn đang bị đe doạ: khoảng 100.000 loài đến 500.000 loài côn trùng
được dự báo là sẽ tuyệt chủng trong vòng 300 năm tới, tương đương với tỷ lệ
khoảng 7 đến 30 loài bị mất đi trong vòng một tuần (Mawdsley and Stork , 1995).
mức các loài phục vụ cho các mục đích sử dụng của loài người; du nhập các loài ngoại lai và
gia tăng các dịch bệnh. Hầu hết các loài bị đe dọa chịu ảnh hưởng của ít nhất là hai trong số
các yếu tố nói trên, những yếu tố này làm cho sự tuyệt chủng sẽ tiếp diễn nhanh hơn, bất chấp
mọi cố gắng nhằm bảo vệ loài. Các mối hiểm hoạ đe dọa đa dạng sinh học nêu ở trên gây ra
do việc sử dụng, khai thác tài nguyên ngày càng tăng và mức tăng dân số quá nhanh của loài
người.
2.1. Sự phá hủy những nơi cư trú
Mối đe dọa chính đối với đa dạng sinh học là nơi cư trú bị phá hủy và mất mát.
Hơn 50% những nơi cư trú là các rừng nguyên sinh bị phá hủy tại 47 nước trong tổng số
57 nước nhiệt đới trên thế giới. Tại Châu Á nhiệt đới, 65% các nơi cư trú là các cánh rừng tự
nhiên đã bị mất.
Tốc độ phá hủy đặc biệt lớn tại các nước Philippines, Bangladesh, Sri Lanka, Việt Nam,
Ấn Độ, các nước Châu Phi, đã làm mất phần lớn các các nơi cư trú của các loài hoang dã,
trầm trọng nhất là các nước Gambia, Ghana và Ruanda. Tốc độ phá rừng hiện nay khác nhau tại
nhiều nơi trên thế giới, tốc độ khá nhanh ở mức 1,5 đến 2% là các nước như Việt Nam,
Paraguay, Mehico và Costa Rica. Tại vùng Địa Trung Hải, diện tích rừng nguyên sinh chỉ còn
lại 10%.
14
Đối với các loài động vật hoang dã quan trọng, phần lớn những nơi cư trú thích ứng của
chúng đã bị phá huỷ, chỉ còn lại một số rất ít được bảo vệ. Ví dụ loài đười ươi khổng lồ ở
Sumatra và Borneo đã mất 63% nơi sinh sống và chỉ còn 2% diện tích nơi sinh sống nguyên
thuỷ của chúng được bảo tồn.
Các rừng mưa bị đe dọa
Việc phá hủy các rừng mưa nhiệt đới là dấu hiệu đi kèm với việc mất các loài. Rừng nhiệt
đới ẩm chiếm 7% diện tích bề mặt trái đất, nhưng ước tính chúng chứa hơn 50% tổng số loài
trên trái đất. Diện tích ban đầu của rừng mưa nhiệt đới ước tính khoảng 16 triệu km
2
, đến năm
1982 chỉ còn lại 9,5 triệu km
2
cư trú bị chia cắt cũng góp phần làm suy giảm quần thể và dẫn đến sự tuyệt chủng do quần thể
lớn lúc đầu bị chia ra hai hay nhiều quần thể nhỏ.
Sự chia cắt nơi cư trú thành các phần nhỏ đã làm tăng một cách một cách đáng kể tỷ lệ
tương đối của sự tác động đường biên so với diện tích nơi cư trú. Một số tác động khác quan
trọng hơn của đường biên là sự dao động nhiều hơn về ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm và gió. Việc
nơi cư trú bị xé nhỏ, xé lẻ còn làm tăng khả năng xâm nhập của các loài ngoại lai và bùng nổ
số lượng các loài côn trùng địch hại và bản địa. Việc nơi cư trú bị chia cắt cũng làm tăng khả
năng tiếp xúc của các loài động, thực vật thuần dưỡng với các quần thể hoang dã. Các bệnh
dịch của các loài thuần dưỡng có thể lây lan rất dễ dàng sang các loài hoang dã vốn thường có
khả năng miễn dịch kém.
2.3. Nơi cư trú bị phá hủy và ô nhiễm
Cho dù nơi sinh sống không bị ảnh hưởng một cách trực tiếp do việc phá hủy hay chia
cắt, nhưng các quần xã và các sinh vật sống trong đó có thể bị ảnh hưởng sâu sắc do các hoạt
động khác của con người. Dạng nguy hiểm nhất của phá hủy môi trường là sự ô nhiễm.
Nguyên nhân chủ yếu của tình trạng này là do thuốc trừ sâu, hóa chất và các chất thải công
nghiệp, chất thải sinh hoạt của con người và các ô nhiễm gây ra bởi các nhà máy ô tô, cũng
như các trầm tích lắng đọng do sự xói mòn đất từ các vùng cao, sườn núi.
15
Ô nhiễm do thuốc trừ sâu: sự nguy hại của thuốc trừ sâu được khuyến cáo từ những
năm 1962. Nồng độ của DDT và các loại thuốc trừ sâu khác tích luỹ trong cơ thể sinh vật,
tăng lên theo bậc cao dần của chuổi thức ăn thông qua quá trình tích tụ sinh học
(bioaccumulation) và khuếch đại sinh học (magnification).
Ô nhiễm nước: ô nhiễm nước gây hậu quả xấu cho loài người như hủy hoại các nguồn
thực phẩm thủy sản như cá, thân mềm, giáp xác và làm ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt. Các
hóa chất độc, dù chỉ với một liều lượng rất thấp thì dư lượng của chúng vẫn có thể tồn đọng,
tích luỹ dần vào trong cơ thể sinh vật thủy sinh đến nồng độ gây chết do chúng phải lọc một
lượng lớn nước khi ăn.
Các khoáng chất vi lượng tuy rất cần cho cuộc sống của động vật và thực vật nhưng
chúng cũng có thể trở nên gây hại khi xuất hiện ở nồng độ cao. Các chất thải của người, các
loại phân bón hóa học, các chất tẩy rửa và các quá trình sản xuất trong công nghiệp thường
sản xuất lương thực và thực phẩm.
• Các kim loại độc hại: xăng có chứa chì, các hoạt động khai mỏ, luyện kim và các
hoạt động công nghiệp khác thải ra một lượng lớn chì, thiếc và nhiều loại kim loại
độc hại khác vào khí quyển. Các hợp chất này trực tiếp gây độc cho cuộc sống của
động và thực vật.
16
Sự thay đổi khí hậu toàn cầu: khí cacbonic, mêtan và các khí khác trong khí quyển
không ngăn cản ánh sáng mặt trời, cho phép năng lượng xuyên qua khí quyển và sưởi ấm bề
mặt Trái đất. Tuy vậy, những khí này và hơi nước giữ lại năng lượng do trái đất phát ra, làm
chậm lại tốc độ phát tán nhiệt và bức xạ khỏi trái đất. Các khí này được gọi là khí nhà kính do
tác dụng của chúng rất giống với nhà kính - cho ánh sáng mặt trời đi qua nhưng giữ lại năng
lượng bên trong nhà kính và chuyển thành năng lượng nhiệt.
Lượng khí nhà kính gia tăng đã làm ảnh hưởng đến khí hậu trái đất và các tác hại này
tiếp tục gia tăng trong tương lai. Những nhà khí tượng học ngày càng đồng ý với quan điểm
cho rằng ở thế kỷ XXI khí hậu trái đất sẽ còn nóng lên từ khoảng 2-6
0
C nữa vì sự gia tăng của
khí CO
2
và các khí khác. Trong khi các loài có vùng phân bố rộng và dễ phát tán có thể thay
đổi để thích ứng với sự thay đổi, thì đối với nhiều loài có vùng phân bố hẹp hoặc do khả năng
phát tán kém nên việc tuyệt chủng là khó tránh khỏi.
Hiện tượng nhiệt độ tăng dần lên còn làm các khối băng ở vùng cực tan ra. Do việc giải
phóng một lượng nước lớn như vậy, trong vòng 50 -100 năm tới mức nước biển có thể tăng từ
0,2 -1,5 m. Mức nước biển dâng cao có thể làm ngập lụt những vùng đất thấp, những khu đất
ngập nước ven bờ biển và nhiều thành phố lớn. Một số loài san hô không phát triển nhanh kịp
với tốc độ nâng cao mực nước biển và dần dần chúng sẽ bị chết đuối.
2.4. Khai thác quá mức
Nhằm thoả mãn các nhu cầu của cuộc sống, con người đã thường xuyên săn bắn, hái
lượm thực phẩm và khai thác các nguồn tài nguyên khác. Khi dân số loài người vẫn còn ít và
nước ngọt vào các thùng nước lớn dùng để dằn tàu. Nước được vận chuyển như thế
bao gồm cả các loài động thực vật sẽ được vận chuyển từ nơi này đến nơi khác. Đây
rõ ràng là con đường xâm nhập chính của các loài sinh vật thủy sinh. Khoảng 1/3 các
loài sinh vật ngoại lai ở Hồ Lớn (Great Lakes) được du nhập theo con đường này.
Năm 1990, Tổng Thống Mỹ, Bush đã ký đạo luật yêu cầu các nhân viên bảo vệ vùng
bở của Mỹ phải triển khai mạnh mẽ các tiêu chuẩn liên quan đến việc thải bỏ nước dằn
tàu.
• Vận chuyển bằng máy bay: vận chuyển hàng không là một phương thức xâm nhập
mới của các loài ngoại lai. Các loài muỗi ở Châu Phi đã xâm nhập vào Nước Anh qua
các khoang hành khách. Các loài rắn đã theo hàng hóa từ đảo Guam đến Hawaii.
• Nông, lâm nghiệp: một số cây trồng đã ra ngoài tự nhiên và trở thành vật hại. Hoạt
động nông lâm nghiệp đã gây ra sự lây lan của nhiều loài sâu hại và dịch bệnh.
Khoảng 20 loài cỏ dại được tìm thấy ở khắp mọi nơi và khoảng 40% các loại bệnh
chính trên khắp thế giới. Chuột và chim sẻ là sinh vật đồng hành ở các trang trại trên
khắp thế giới.
• Nuôi trồng thủy sản: đã gây ra sự lây lan của rất nhiều loài cá, ví dụ như cá rô phi đã
lan rộng ở hầu hết các nước nhiệt đới và á nhiệt đới. Các trang trại nuôi tôm hiện nay
đang làm lay lan các bệnh virus trên khắp thế giới, các virus này có thể ảnh hưởng đến
chủng quần các đàn cá tự nhiên. Các trại nuôi cá Hồi (Salmon) cũng đã du nhập các
mầm bệnh và các gen lạ.
Phần lớn các loài du nhập không sống được tại những nơi mới đến do môi trường không
phải lúc nào cũng phù hợp với điều kiện sống của chúng. Dù vậy, vẫn có một tỷ lệ nhất định
các loài nhập cư thiết lập được cuộc sống trên vùng đất mới và nhiều loài trong đó còn vượt
trội, xâm lấn các loài bản địa. Các loài du nhập này thậm chí còn cạnh tranh với các loài bản
địa để có được nguồn thức ăn và nơi ở. Các loài du nhập còn ăn thịt các loài bản địa cho đến
khi chúng tuyệt chủng hoặc làm chúng thay đổi nơi cư trú đến mức nhiều loài bản địa không
thể nào tồn tại được nữa.
Tại sao các loài du nhập lại dễ dàng xâm nhập và chiếm lĩnh các nơi cư trú và thay thế
các loài bản địa đến như vậy? Một trong những lý do quan trọng là ở nơi cư trú mới chưa có
các loài thiên địch của chúng như các loài động vật là kẻ thù, các loài côn trùng và các loài ký
các nguyên nhân bên ngoài như tác động của các thiên thạch đến các nguyên nhân bên trong
như núi lửa, thời kỳ băng hà, đã tác động đến sự thay đổi khí hậu toàn cầu là tác nhân chính
gây ra tuyệt chủng hành loạt.
Trong lịch sử tiến hoá của trái đất, hầu hết các loài bị mất đi do các thời kỳ tuyệt chủng,
trong đó có 5 thời kỳ tuyệt chủng hàng loạt nghiêm trọng kéo dài trong thời gian 350 triệu
năm. Năm thời kỳ tuyệt chủng hàng loạt này được xác định qua việc nghiên cứu các dẫn
chứng của những thay đổi các hoá thạch động, thực vật.
Dựa vào các hoá thạch, các nhà khoa học đã chúng minh rằng có 5 đợt tuyệt chủng hàng
loạt đã xảy ra trong quá khứ (Hình 2.2).
Hình 2.1. Các thời kỳ tuyệt chủng hàng loạt trong quá khứ
* Ordovician cuối (440 triệu năm trước): Khoảng 50% số họ của động vật và 85% số loài đã
bị tiêu diệt trong thời gian này chủ yếu là các loài ở biển.
* Devonian muộn (365 triệu năm trước): có 30% họ của các loài động vật bị tuyệt chủng chủ
yếu tác động đến các loài ở biển. Thời kỳ này kéo dài từ 500 ngàn đến 15 triệu năm, nguyên
nhân do lạnh toàn cầu và giảm oxy trong các tầng nước nông.
* Permian cuối (251 triệu năm trước): 50 % các họ động vật bị tuyệt chủng, khoảng 96%
loài sinh vật biển bị tuyệt chủng trong thời kỳ này. Nguyên nhân do biến động mức nước
biển, hoạt động của núi lửa và thay đổi khí hậu.
19
Số họ
Triệu năm trước
* Triassic cuối (205 triệu năm trước): có 35 % họ các loài động vật và khoảng 76% loài,
phần lớn là các loài ở biển, bị tuyệt chủng.
* Cretaceous cuối (65 triệu năm trước): Trong số 5 sự kiện tuyệt chủng hàng loạt thì sự kiện
được con người biết rõ nhất xảy ra ở kỷ phấn trắng và kỷ thứ ba (Cretaceous và Tertiary), còn
gọi là thời kỳ K/T, với khoảng 60 % các loài động vật bị tuyệt chủng. Đây là thời kỳ các
giống động vật biển bị mất trong diện rộng, tạo ra những thay đổi cơ bản trong các hệ sinh
thái trên cạn và sự biến mất của khủng long. Trong thời kỳ tiến hoá đổi mới này, các loài linh
trưởng phát triển mạnh và loài người (Homo sapiens) xuất hiện. Nguyên nhân là do tác động
của các thiên thạch làm thay đổi khí hậu.
Nhân tố sai khác tiếp theo của thời kỳ hiện nay đó là số lượng loài có nguy cơ tuyệt
chủng hiện nay lớn gấp nhiều lần số loài trong quá khứ. Lý do đơn giản là vì hiện nay số loài
sinh vật nhiều hơn so với quá khứ. Ví dụ như trước khi xảy ra đợt tuyệt chủng hàng loạt thứ 5
vào khoảng 65 triệu năm trước, thì số loài thực vật có hoa trên thế giới chỉ khoảng 100.000
loài, còn hiện nay con số đó đã gần 240.000 loài. Trong số các loài thú, côn trùng và các sinh
vật khác cũng có một sự gia tăng đáng kể về tổng số loài.
20
Khác với các cuộc tuyệt chủng hàng loạt trong quá khứ, xảy ra chủ yếu do các hiện
tượng thiên nhiên, tuyệt chủng hiện nay chủ yếu do con người. Cứ 100 loài bị tuyệt chủng thì
có đến 99 loài là do con người. Ngoài ra, theo sau các cuộc tuyệt chủng hàng loạt trong quá
khứ là sự hình thành loài mới để bù đắp cho số loài bị mất đi, còn sự tuyệt chủng hàng loạt
giai đoạn hiện nay không kèm theo sự hình thành loài mới. Các nhà Cổ sinh vật học cho rằng
sau khi khủng long bị tuyệt chủng, ít nhất 5 triệu năm sau mới có sự cân bằng của sinh vật
nhờ vào tiến hoá. Đối với giai đoạn hiện nay sẽ là một thách thức lớn, bởi vì tuyệt chủng ngày
nay liên quan đến tất cả các thứ hạng chính của loài, trong khi đó ở 65 triệu năm trước, hầu
hết các loài thú, chim, lưỡng thê, và nhiều loài bò sát còn sống sót.
II. Các loài dễ bị tuyệt chủng
Khi môi trường suy thoái do hoạt động của con người, quần thể của các loài sẽ bị giảm
về số lượng, một số loài sẽ bị tuyệt chủng. Các nhà sinh thái học đã nghiên cứu kiểm chứng
và thấy rằng không phải tất cả các loài đều có mức độ dễ tuyệt chủng như nhau; một số nhóm
loài đặc biệt dễ bị tuyệt chủng. Các loài này rất cần được theo dõi cẩn thận và phải được quản
lý với những nổ lực nhằm bảo tồn chúng. Các loài đặc biệt dễ tuyệt chủng thường nằm trong
các nhóm loài sau đây:
1. Các loài có vùng phân bố địa lý hẹp
2. Các loài chỉ tồn tại với một hay vài quần thể
3. Các loài có kích thước quần thể nhỏ
4. Các loài có quần thể đang suy giảm về số lượng
5. Các loài có mật độ quần thể thấp.
6. Các loài cần một vùng cư trú rộng lớn
7. Các loài có kích thước cơ thể lớn
khí ozôn.
Việc khai thác quá mức là nguyên nhân thứ hai sau nguyên nhân mất nơi cư trú và là
một trong những nguyên nhân quan trọng dẫn các loài đến tuyệt chủng.
Các hoạt động của con người là nguyên nhân du nhập hàng ngàn loài đến những vùng
đất mới trên toàn thế giới. Một số loài du nhập nhanh chóng phát triển và có tác động xấu đến
các loài bản địa.
Dịch bệnh và ký sinh thường gia tăng khi các loài động vật bị nuôi nhốt trong những
khu bảo tồn thiên nhiên và không thể di chuyển, đi lại trong một địa bàn rộng lớn. Các loại
bệnh dịch này có thể là nguy cơ đe dọa đối với một số loài quí hiếm.
Có 5 thời kỳ tuyệt chủng hàng loạt xảy ra trong quá khứ do các nguyên nhân từ thiên
nhiên như biến động mức nước biển, hoạt động của núi lửa, thiên thạch và thay đổi khí hậu.
Các thời ký tuyệt chủng này kéo dài trong thời gian 350 triệu năm, gây ra những mất mát
nặng nề về số lượng trong các bậc phân loại.
Tuyệt chủng hàng loạt trong giai đoạn hiện nay, hay còn gọi là tuyệt chủng hàng loạt
thứ 6, xảy ra từ hơn 1 triệu năm trước. So với các sự kiện tuyệt chủng hàng loạt xảy ra trong
quá khứ thì tuyệt chủng hàng loạt trong giai đoạn hiện nay xảy ra rất nhanh và chủ yếu do con
người.
Khi môi trường suy thoái do hoạt động của con người, quần thể của các loài sẽ bị giảm
về số lượng, một số loài sẽ bị tuyệt chủng. Các loài động vật dễ bị tuyệt chủng có những đặc
điểm như có vùng phân bố hẹp, có ít quần thể, các loài di cư theo mùa, các loài có giá trị kinh
tế đối với con người,
Câu hỏi ôn tập:
Câu 1. Giải thích ngắn gọn các khái niệm tuyệt chủng. Nêu ví dụ cho mỗi trường hợp
Câu 2. Hãy giải thích ngắn gọn vì sao tuyệt chủng là 1 quá trình tự nhiên, mà ngày nay chúng
ta phải quan tâm đến vấn đề tuyệt chủng?
Câu 3. Các nguyên nhân trực tiếp gây ra tuyệt chủng do con người là gì?
Câu 4. Nêu tên các nơi cư trú chính bị phá huỷ và bị đe doạ do các hoạt động của con người.
Câu 5. Một nơi cư trú bị chia cắt khác biệt với nơi cư trú nguyên thuỷ ở điểm nào?
Câu 6. Tác động đến loài của việc nơi cư trú bị chia cắt là gì?
Câu 7. Quá trình tích luỹ và tăng dần lên cao các loại chất độc bảo vệ thực vật trong cơ thể
Conservation.
5. Kent E. Holsinger, 2005. Conservation Biolgy. University of Connecticut.
http://darwin.eeb.uconn.edu
6. Kevin J. Gaston and John I. Spicer, 2004. Biodiversity an Introduction. Blackwell
Publishing Company. USA.
7. Peter B. Moyle, 1997. Wildlife Conservation.
8. Peter J. Bryant, 2001. Biodiversity and Conservation. University of California,
USA.
9. Richard B. Primack, 1993. Essentials of Conservation Biology. Sunderland,
Massachusetts USA.
10. Richard B. Primack, 1995. A Primer of Conservation Biology. Sunderland,
Massachusetts USA.
11. Ronald Hofstetter, 2003. Conservation Biology. University of Miami.
12. USAID, 2005. Biodiversity Conservation: A Guide For USAID Staff and
Partners.
23
Chương 3.
BẢO TỒN Ở CẤP QUẦN THỂ VÀ LOÀI
Mục tiêu:
Trình bày những bất cập của quần thể có kích thước nhỏ, các vấn đề liên quần thể biến
thái, các vấn đề về sinh thái học cá thể liên quan đến bảo tồn các loài quý hiếm, đang có nguy
cơ tuyệt chủng. Các tiếp cận trong việc hình thành tái lập các quần thể mới. Chương này cũng
trình bày vai trò của bảo tồn chuyển vị trong công tác bảo tồn; các cấp độ bảo tồn loài của
IUCN và bảo tồn loài bằng pháp chế.
Số tiết: 8
Nội dung:
Không có một quần thể nào có thể tồn tại mãi mãi. Do những sự thay đổi thời tiết, sự
diễn thế, dịch bệnh, và một loạt các sự kiện khác mà số phận cuối cùng của bất kỳ quần thể
nào là sự tuyệt chủng. Do vậy, vấn đề thực tế là một quần thể sẽ bị tuyệt chủng nhanh hơn hay
chậm hơn và nhân tố nào là nguyên nhân gây ra tuyệt chủng. Do các loài bị đe doạ được tạo
1. Mất tính biến dị di truyền
24