Nguyễn Mộng
Giáo trình
BẢO TỒN 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.
loài và nếu có thể được, cứu trợ các loài đang bị đe dọa bằng cách đưa chúng hội nhập trở lại
các hệ sinh thái đang còn phù hợp với chúng.
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
Platyhelminthes Giun dẹp 13.780 0.80
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
Bậc phân loại Tên thường gọi Số loài mô tả % số loài đã được mô tả
Các nhóm khác 193.075 11.00
1.747.851 100.00
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
tán của hạt,... Tổ sinh thái của một loài động vật có thể bao gồm kiểu nơi sinh sống 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.
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.
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 dụng
ngay tại địa phương
1.2. Giá trị sử dụng cho sản xuất:
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
Con người có nhu cầu được tham quan nơi sinh sống của một loài đặc biệt và được nhìn
thấy nó trong thiên nhiên hoang dã bằng chính mắt mình. Các loài như gấu trúc, sư tử, voi và
rất nhiều loài chim khác lại càng đòi hỏi sự quan tâm đặc biệt của con người. Giá trị tồn tại như
thế luôn luôn gắn liền với các quần xã sinh học của những khu rừng mưa nhiệt đới, các rạn san
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.
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 dạng sinh
học.
Vùng nhiệt đới có tính đa dạng sinh học cao nhất với rất nhiều loài sinh sống trong các
rừng nhiệt đới, các dãi san hô, các sông hồ và đáy biển sâu. Phần lớn số loài hiện nay trên thế
giới còn chưa được biết đến, chưa được đặt tên.
Các thành phần của đa dạng sinh học có thể cho những sản phẩm có giá trị kinh tế trực
tiếp phục vụ lợi ích của loài người hay những giá trị kinh tế gián tiếp mà không phải khai thác
hay hủy hoại nguồn tài nguyên đa dạng sinh học.
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
Cuộc sống. NXB Chính trị Quốc gia.
4. Phạm Bình Quyền, Nguyễn Nghĩa Thìn, 2002. Đa dạng sinh học. NXB Đại học Quốc
gia Hà Nội.
5. Richard B. Primack (Võ Quý, Phạm Bình Quyền, Hoàng Văn Thắng dịch) 1999. Cơ
sở sinh học Bảo tồn. NXB KH&KT Hà Nội.
Tài liệu Tiếng Anh.
1. Edge W. Daniel, John P. Loegering, and Renee Davis Born, 1998. Principles of
Wildlife Conservation. Oregon State University. Corvalis, Oregon.
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 chu trình vận động của tự nhiên tương tự như sự hình thành loài.
Nếu tuyệt chủng là một phần trong các quá trình tự nhiên, thì tại sao lại phải suy nghĩ
và quan tâm nhiều đến chuyện mất mát các loài. Câu trả lời nằm trong mối tương quan về
sự tuyệt chủng và hình thành loài. Sự hình thành loài là một quá trình diễn ra rất chậm, qua
sự tích luỹ dần các đột biến và những sự chuyển đổi các allen qua cả hàng chục ngàn năm
thậm chí cả hàng triệu năm. Theo Kirchner và cộng sự (2001), trung bình trái đất cần
khoảng 10 triệu năm để hồi phục sự đa dạng từ những tuyệt chủng mang tính toàn cầu. Nếu
tốc độ của việc hình thành loài tương đương hay vượt quá tốc độ tuyệt chủng, sự đa dạng
sinh học được duy trì hay tăng lên. Trong lịch sử các thời kỳ địa chất, đa dạng sinh học
tương đối ổn định nhờ sự cân bằng giữa sự hình thành loài mới và sự tuyệt diệt loài cũ. Tuy
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).
• Khoảng 10% các loài cây trên thế giới đang bị đe doạ tuyệt chủng. Khoảng 1000
loài đang bị nguy cấp trầm trọng, một số loài trong đó số cá thể chỉ còn đếm trên
đầu ngón tay. Có ít hơn ¼ các loài cây đang bị đe doạ được bảo tồn ở các mức
độ khác nhau (Oldfield, et al., 1998)
Các hệ sinh thái và các nơi ở cũng đạng bị đe doạ và đang bị mất mát ở mức độ báo
động:
• Khoảng 2/3 diện tích của 2 trong số 14 khu sinh học trên cạn của thế giới và
hơn một nửa diện tích của 4 khu sinh học khác đã bị chuyển đổi (chủ yếu cho
nông nghiệp) vào những năm 1990 (Millennium Ecosystem Assessment, 2005).
• Theo Viện Tài nguyên rừng Thế giới (WRI), 1/5 độ che phủ của tất cả rừng mưa
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%.
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
. Hằng năm có khoảng 180.000 km
2
rừng mưa bị mất, trong
đó 80.000 km
2
bị mất hoàn toàn và 100.000 km
2
bị suy thoái đến mức cấu trúc loài và các diễn
thế của hệ sinh thái phần lớn đã bị thay đổi.
Sa mạc hóa
Rất nhiều các quần xã sinh học sống trong các vùng khí hậu khô hạn theo mùa đã bị
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.
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 xuyên thải ra một lượng lớn nitrat, photphat vào hệ sinh thái thủy vực, dẫn đến hiện
tượng phú dưỡng nước.
Các trầm tích có nguồn gốc do xói mòn từ các vùng đất trống, đồi núi trọc cũng có thể
gây hại cho hệ sinh thái thủy vực. Các chất trầm tích có lẫn mùn lá cây, bùn, các chất rắn lơ
lững,... làm tăng độ đục của nước, làm giảm độ chiếu sáng trong nước nên đã cản trở quá
trình quang hợp. Sự tăng độ đục của nước có thể làm giảm khả năng nhìn, khả năng săn
mồi, làm giảm sức sống của một số loài động vật thủy sinh. Sự gia tăng lớp trầm tích đã gây
hại cho nhiều loài san hô, những loài đòi hỏi môi trường sống tuyệt đối trong sạch.
Ô nhiễm không khí: các hoạt động của con người làm thay đổi và làm ô nhiễm bầu
không khí của trái đất. Các dạng ô nhiễm không khí như:
• Mưa axit: các nền công nghiệp như luyện thép, các nhà máy nhiệt điện sử dụng
nhiên liệu là than hay dầu đã thải ra một lượng lớn các khí NOx, SOx vào không khí, các khí
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 phương pháp thu hái còn thô sơ, con người đã thu hái và săn bắt một cách bền vững mà
không làm cho các loài trở nên tuyệt chủng. Tuy vậy, khi dân số tăng lên, nhu cầu khai thác
tài nguyên cũng tăng theo. Các phương pháp thu hái dần dần được cải tiến và trở nên hữu
hiệu hơn. 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 nhà nghiên cứu trong lĩnh vực quản lý các loài hoang dã, đánh bắt cá và lâm
nghiệp đã cố gắng xây dựng một phương pháp tính toán mô hình để xác định số lượng tối
đa có thể khai thác được một cách bền vững của các nguồn tài nguyên. Lượng tối đa nguồn
tài nguyên có thể khai thác được một cách bền vững là sản lượng có thể thu hoạch hằng
năm tương đương với năng suất mà quần thể tự nhiên sản sinh ra được.
2.5. Sự du nhập các loài ngoại lai
Phạm vi sống về địa lý của nhiều loài được giới hạn bởi các hàng rào do chính các
yếu tố môi trường và khí hậu tạo ra ngăn cản sự phát tán. Các sa mạc, đại dương, đỉnh núi,
và những dòng sông đều đã ngăn cản sự di chuyển của các loài. Con người đã làm thay đổi
cơ bản đặc tính này bằng việc vận chuyển phát tán các loài trên toàn cầu. Tại thời kỳ trước
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
sinh, gây bệnh. Các hoạt động của con người đã tạo nên những điều kiện môi trường không
bình thường, như sự thay đổi các nguồn dinh dưỡng, gây cháy rừng, tăng lượng ánh sáng,... đã
tạo cơ hội cho các loài du nhập thích ứng nhanh hơn và loại trừ được các loài bản địa.
2.6. Sự lây lan của các dịch bệnh
Sự nhiễm trùng từ các sinh vật mang bệnh là điều thường xảy ra đối với động vật nuôi
hay động vật hoang dã. Các tác nhân gây nhiễm có thể là các vật ký sinh như virus, vi
khuẩn, nấm, các động vật đơn bào hay các ký sinh trùng kích cở lớn hơn như giun sán. Các
loại bệnh dịch này có thể là nguy cơ đe dọa đối với một số loài quí hiếm.
Có 3 nguyên tắc cơ bản về dịch bệnh học được ứng dụng rộng rãi trong việc nuôi
dưỡng và quản lý các loài thú quý hiếm. Thứ nhất, các loài được con người nuôi và động
vật sống trong tự nhiên khi sống trong quần thể với mật độ cao sẽ có nguy cơ dễ mắc bệnh
dịch hay bị nhiễm ký sinh trùng.
Nguyên tắc thứ hai, tác hại gián tiếp do nơi cư trú bị phá hủy là làm cho loài trở nên
dễ mắc các bệnh dịch hơn. Khi các quần thể vật chủ sống tập trung trong một khu vực nhỏ
hơn do nơi sinh sống của chúng bị phá hủy, tại đây chất lượng môi trường nơi cư trú
thường bị suy giảm, thức ăn trở nên khan hiếm dẫn đến tình trạng kém dinh dưỡng, các
động vật trở nên yếu hơn và dễ mắc bệnh hơn.
* 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.
* 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.
Thời gian phục hồi cho các sự kiện tuyệt chủng trong quá khứ cũng rất dài. Các nhà
khoa học đã tính được rằng, để phục hồi sự đa dạng sinh học cho mỗi lần tuyệt chủng trong
quá khứ cần phải có thời gian phục hồi khoảng vài chục triệu năm (Bảng 2.2).
Bảng 2.2. Thời gian phục hồi từ các tuyệt chủng trong quá khứ
Thời kỳ tuyệt chủng Thời gian phục hồi (triệu năm)
Ordovician cuối 25
Devonian muộn 30
Permian và Triassic 100
Cretaceous cuối 20
Nguồn: USAID, 2005.
3.2. Tuyệt chủng hàng loạt ngày nay
Tuyệt chủng hàng loạt trong giai đoạn hiện nay, hay còn gọi là tuyệt chủng hàng loạt
thứ 6, xảy ra vào kỷ Pleistocent từ hơn 1 triệu năm trước. Đây là thời kỳ có những biến
động lớn về khí hậu toàn cầu, sự dâng cao và hạ thấp mức nước biển cùng với sự mở rộng
vùng phân bố của loài người từ Châu Phi, Châu Âu, Á đến các vùng khác trên thế giới. Đặc
tính quan trọng nhất của sự tuyệt chủng trong giai đoạn này liên quan với sự lan rộng của
loài người trên khắp thế giới, trong đó các loài thú có kích thước lớn hơn 44 kg, bị tuyệt
chủng đến 74 - 86%.
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
8. Các loài không có khả năng di chuyển tốt
9. Các loài di cư theo mùa
10. Các loài ít có tính biến dị di truyền
11. Các loài với nơi sống đặc trưng
12. Các loài đặc trưng tìm thấy ở môi trường ổn định
13. Các loài sống thành bầy đàn
14. Các loài là đối tượng săn bắn và hái lượm của con người
Các đặc điểm trên đây của các loài có xu hướng dễ bị tuyệt chủng không phải là những đặc
điểm riêng biệt, chúng thường có xu hướng tạo thành từng nhóm đặc điểm. Ví dụ, các loài kích
thước cơ thể lớn thường có mật độ quần thể thấp và địa bàn rộng - nghĩa là có tất cả các đặc
điểm của một loài có xu hướng dễ bị dẫn đến tuyệt chủng. Bằng cách xác định các đặc điểm làm
loài dễ bị dẫn đến tuyệt chủng, các nhà sinh học bảo tồn có thể dự tính được những việc làm cần
thiết nhằm quản lý các loài dễ bị tuyệt chủng.
Tóm tắt nội dung:
Khái niệm tuyệt chủng có rất nhiều ý nghĩa và khác nhau tùy thuộc vào từng bối cảnh
cụ thể. Sự tuyệt chủng có thể ở phạm vi toàn cầu (globally extinct), cục bộ (locally extinct)
hay tuyệt chủng về phương diện sinh thái (ecologically extinct). Hoạt động của con người đã
làm cho nhiều loài tuyệt chủng. Hơn 99% những loài tuyệt chủng thời cận đại là do con
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
sinh vật qua chuổi thức ăn được gọi là gì?
Câu 8. Nêu lên các nguyên nhân du nhập các loài ngoại lai. Kể tên 3 sinh vật ngoại lai mà
anh, (chị) biết.
Câu 9. Sự gia tăng mực nước biển do ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến san hô như thế
nào?
Câu 10. Lượng tối đa nguồn tài nguyên có thể khai thác được một cách bền vững là gì?
Câu 11. Vì sao các loài ngoại lai dễ dàng xâm nhập và chiếm lĩnh các nơi cư trú mới?
Câu 12. Tuyệt chủng hàng loạt trong giai đoạn hiện nay khác với tuyệt chủng hàng loạt
trong quá khứ như thế nào?
Câu 13. Vì sao các loài có kích thước quần thể nhỏ dễ bị tuyệt chủng hơn các loài có kích
thước quần thể lớn?
Câu 14. Vì sao các loài di cư theo mùa dễ bị tuyệt chủng hơn?
Câu 15. Vì sao các loài có kích thước cơ thể lớn dễ bị tuyệt chủng?
Câu 16. Vì sao các loài sống thành bầy đàn dễ bị tuyệt chủng?
Tài liệu tham khảo:
Tài liệu Tiếng Việt.
1. Phạm Bình Quyền, Nguyễn Nghĩa Thìn, 2002. Đa dạng sinh học. NXB Đại học
Quốc gia Hà Nội.