Trong nghiên cứu đầu tiên để dự đoán liệu các quần thể khác nhau của cùng một loài thực vật có thể thích ứng với sự thay đổi khí hậu hay không, các nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu sinh học phát triển Max Planck nhận thấy những quần thể cây trồng ở Trung Âu sẽ chết trước các quần thể khác.

   Các nhà nghiên cứu tập trung vào cây cải mù tạt khắp châu Âu, châu Á và tây bắc châu Phi. Đáng ngạc nhiên là, các quần thể cây này ở vùng Scandinavia cũng như các nước ở Địa Trung Hải có thể đối mặt với hạn hán khắc nghiệt.

   Các nhà nghiên cứu đã trồng các hạt cải mù tạt thu được từ hơn 200 địa điểm đa dạng như Bắc Phi, Tây Ban Nha, Trung Âu và Bắc Thụy Điển. Sau khi đã nảy mầm dưới điều kiện tối ưu, cây bị đưa vào môi trường hạn hán nghiêm trọng, và khả năng tồn tại của cây trong các điều kiện môi trường bất lợi đã được ghi lại. Sử dụng thông tin trình tự gien quy mô lớn, các biến thể di truyền cụ thể có thể liên quan đến khả năng tồn tại lâu hơn của thực vật trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Kết hợp với các dự đoán về khí hậu của Uỷ ban liên Chính phủ về Thay đổi Khí hậu, nhóm nghiên cứu sau đó đã có thể tạo ra các bản đồ cho thấy vị trí các biến thể di truyền là chìa khóa dẫn đến sự sống sót trong tương lai của loài.

   Tác giả chính Moises Exposito-Alonso từ Viện Sinh học phát triển Max Planck cho biết: “Tôi đã bị sốc khi chạm vào đất trong các chậu cây từ bắc Thụy Điển và Tây Ban Nha, vì nó hoàn toàn khô và giòn, trong khi cây trồng ở các chậu này lá xanh và màu mỡ. Tôi đã đi đến Thụy Điển, nơi mà tôi quan sát thấy loài thực vật này sống sót theo cùng một cách trong môi trường tự nhiên của chúng. Cây cải mù tạt cũng có thể sống trong đất sét khô hạn ở đáy những dòng sông khô tại Tây Ban Nha. Điều này làm cho cây cải mù tạt là một loại cây trồng lý tưởng để nghiên cứu thích ứng với sự thay đổi khí hậu”.

   Trong 50 đến 100 năm tới, các hiện tượng hạn hán khắc nghiệt được dự đoán sẽ ngày càng trở nên phổ biến. Đây là một trong những hậu quả thách thức nhất của sự ấm lên toàn cầu đối với thực vật và động vật. Sự gia tăng nhiệt độ đang diễn ra, tuy nhiên, nghiên cứu này và các nghiên cứu khác cho thấy rằng lượng mưa giảm, điều này sẽ ảnh hưởng đến thực vật và con người. Đến năm 2070, Trung Âu có thể sẽ có lượng mưa ít hơn hiện nay. Nghiên cứu mới cho thấy các loài thực vật ở khu vực này không có các biến thể gien cần thiết để thích ứng với biến đổi khí hậu.

   Những dự đoán trước đây về việc phân bố thực vật hoặc động vật để ứng phó với biến đổi khí hậu đã bỏ qua phần lớn sự biến đổi di truyền của một loài. Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã sử dụng kiến ​​thức về sự phân bố địa lý của biến dị di truyền để mô hình hóa khả năng thích ứng của một loài với sự lựa chọn tự nhiên. Detlef Weigel, người giám sát nghiên cứu của Hernán Burbano, cho biết: “Vì trái đất hiện đang trải qua biến đổi khí hậu, nên chúng ta cần quan tâm đến việc làm thế nào các loài sẽ phản ứng lại nó”. Burbano nói thêm: “Cơ hội để một loài chịu được sự nóng lên toàn cầu chắc chắn sẽ phụ thuộc vào sự đa dạng của nó, đặc biệt là ngày nay các cá thể đã thích nghi với điều kiện khắc nghiệt”.

   Các phát hiện được báo cáo bởi Viện Max Planck có thể giúp bảo tồn các loài thực vật và động vật hiện đang trong tình trạng bị đe dọa. Nếu có thể tìm thấy những quần thể có các biến thể di truyền hỗ trợ thích ứng hạn hán, chúng có thể được di chuyển đến các khu vực thích hợp nhất. Những hành động như vậy sau đó sẽ cải thiện rất nhiều nguồn gien của địa phương. Cách tiếp cận tương tự có thể được sử dụng để giảm sự không phù hợp giữa các giống cây trồng và môi trường của chúng, giúp cải thiện hiệu suất của cây trồng.

Lê Hồng Vân (Theo phys.org)