Ốc Partula là một chi ốc sên cây nhỏ sống trên các đảo Polynesia, nổi tiếng trong sinh học vì mỗi thung lũng, mỗi đảo lại có những dạng vỏ, màu và chiều xoắn khác nhau. Suốt thế kỷ 20, chúng là "phòng thí nghiệm" để nghiên cứu cách loài mới hình thành. Rồi chỉ trong khoảng mười năm từ cuối thập niên 1970, phần lớn các loài ở quần đảo Société bị xoá sổ ngoài tự nhiên bởi một loài ốc ăn thịt do chính con người thả vào, và việc cứu chúng trở thành một chương trình bảo tồn dài hơi.
Ốc Partula là gì
Partula là ốc sên trên cạn, vỏ dài khoảng một tới hai phân, hình chóp nhọn, màu từ trắng ngà, vàng, nâu đến có sọc. Chúng sống trên lá cây trong rừng ẩm vùng núi, ăn lớp nấm, tảo và mô thực vật mục bám trên lá, hoạt động chủ yếu về đêm hay sau mưa.
Chi này phân bố rộng trên các đảo Thái Bình Dương, từ Micronesia tới Polynesia, nhưng đông loài nhất ở quần đảo Société, gồm Tahiti, Moorea, Huahine, Raiatea và vài đảo khác. Người Polynesia từng dùng vỏ một số loài làm đồ trang sức.
Partula có hai đặc điểm khiến chúng hợp làm đối tượng nghiên cứu tiến hoá. Thứ nhất, chúng đi rất ít: cả đời một con có thể chỉ quanh quẩn vài cây. Thứ hai, chúng đẻ con chứ không đẻ trứng ra ngoài: trứng nở trong cơ thể mẹ và con non chui ra khi đã có vỏ, mỗi lần một con, chậm và ít. Hai điều này làm quần thể ở các thung lũng gần như tách biệt nhau, và mỗi nơi đi một hướng riêng.
Một thế kỷ nghiên cứu
Năm 1906, nhà động vật học người Mỹ Henry Crampton bắt đầu những chuyến khảo sát Partula ở Tahiti và Moorea. Ông đi từng thung lũng, thu hàng chục nghìn con, ghi chép màu vỏ, hoa văn, chiều xoắn và kích thước. Các chuyên khảo lớn của ông, xuất bản trong mấy thập kỷ sau, cho thấy biến dị thay đổi từ thung lũng này sang thung lũng khác, có khi rõ rệt chỉ qua một sống núi.
Từ thập niên 1960, hai nhà di truyền học người Anh Bryan Clarke và James Murray tiếp tục trên Moorea. Họ lai các dạng với nhau trong phòng thí nghiệm, xác định màu vỏ và hoa văn do những gen nào quy định, đo vùng lai giữa các loài ngoài tự nhiên. Moorea trở thành nơi người ta có thể thấy những bước của quá trình hình thành loài đang diễn ra: chỗ hai dạng còn lai được, chỗ chúng đã thôi lai.
Chuyện ốc xoắn trái, ốc xoắn phải
Phần lớn ốc sên trên thế giới có vỏ xoắn theo một chiều. Ở Partula, có loài xoắn phải, có loài xoắn trái, và có loài chứa cả hai kiểu. Chiều xoắn không chỉ là chuyện vỏ: nó kéo theo vị trí cơ quan sinh dục trong cơ thể. Hai con khác chiều xoắn khó giao phối với nhau hơn vì cơ thể không "khớp". Vì vậy chiều xoắn được xem là một cơ chế có thể góp phần cách ly sinh sản, tức là một con đường để loài mới tách ra. Mức độ quan trọng của nó vẫn được bàn luận, nhưng Partula là một trong những nhóm ốc người ta hay dùng để nghiên cứu câu hỏi này.
Chuỗi sai lầm dẫn tới thảm hoạ
Câu chuyện mất mát của Partula là một ví dụ kinh điển về kiểm soát sinh học sai hướng. Nó diễn ra theo từng bước.
- Ốc sên châu Phi tới: loài ốc sên khổng lồ châu Phi Achatina fulica (nay xếp vào chi Lissachatina) được đưa tới Tahiti vào thập niên 1960, nghe nói để làm thực phẩm. Nó nhanh chóng thành loài gây hại vườn tược và lan sang các đảo khác.
- Thả "thiên địch": để diệt ốc sên châu Phi, người ta thả ốc sói hồng Euglandina rosea, một loài ốc ăn thịt gốc ở đông nam nước Mỹ. Trên Moorea, loài này được thả năm 1977.
- Thiên địch đổi mồi: Euglandina săn theo vệt nhớt, bò được lên cây, và nó thích những con ốc nhỏ hơn. Ốc sên châu Phi không giảm bao nhiêu, nhưng Partula, vốn chưa từng gặp kẻ săn như vậy và sinh sản rất chậm, thì sụp đổ.
- Biến mất: các nhà nghiên cứu theo dõi Moorea ghi nhận quần thể Partula co lại từng mùa. Tới khoảng cuối thập niên 1980, các loài Partula của Moorea không còn thấy ngoài tự nhiên. Cùng kịch bản lặp lại trên Tahiti và các đảo khác của quần đảo Société.
Trong khoảng sáu chục loài Partula từng được ghi nhận ở quần đảo Société, phần lớn đã tuyệt chủng hoàn toàn. Một số chỉ còn sống trong các chương trình nuôi. Rất ít loài còn trụ lại ngoài tự nhiên. Hawaii cũng có câu chuyện tương tự: Euglandina là một trong những nguyên nhân chính làm suy giảm ốc cây bản địa Achatinella.
Vì sao ốc đảo dễ tổn thương đến vậy
Partula là hình mẫu của sinh vật đảo dễ vỡ. Chúng tiến hoá hàng triệu năm trong một thế giới không có ốc săn mồi lên cây, nên không có hành vi trốn tránh, không có vỏ dày hay chất độc. Chúng sinh sản chậm, mỗi lần một con, nên quần thể không bù kịp tốc độ bị ăn. Mỗi loài lại sống trong một vùng rất hẹp, có khi chỉ vài thung lũng, nên một đợt suy giảm cục bộ cũng đủ xoá sổ cả loài.
Những đặc điểm từng giúp Partula tách thành nhiều loài (ít di chuyển, quần thể nhỏ, cô lập) lại chính là những điểm yếu khi gặp kẻ thù mới. Đây là mặt trái của tiến hoá trên đảo.
Loài ốc trắng sống sót
Một ngoại lệ đáng chú ý là Partula hyalina, loài có vỏ trắng mờ, vẫn còn ở vài nơi trên Tahiti. Một nghiên cứu công bố năm 2018 cho rằng chúng sống được ở mép rừng, nơi nắng chiếu nhiều, và vỏ trắng giúp phản xạ ánh sáng, chịu được nhiệt độ và bức xạ ở đó. Euglandina thì ít chịu được những chỗ nắng gắt như vậy. Nếu đúng, màu vỏ đã thành "tấm khiên" vô tình, một ví dụ thú vị về việc một đặc điểm cũ bỗng có giá trị mới khi hoàn cảnh đổi khác. Giả thuyết này cần thêm nghiên cứu để khẳng định.
Cứu Partula: từ phòng thí nghiệm về lại rừng
Khi thấy quần thể sụp đổ, Clarke, Murray và các đồng nghiệp đã mang một số Partula về nuôi trong phòng thí nghiệm. Sau đó nhiều vườn thú tham gia, với Hiệp hội Động vật học London (ZSL) đóng vai trò điều phối. Ốc được nuôi trong hộp nhựa, ăn hỗn hợp thức ăn chuẩn, nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát kỹ.
Từ giữa thập niên 2010, các đợt thả về Tahiti và Moorea được tiến hành, với số lượng tăng dần qua các năm. Ốc thả được đánh dấu bằng một chấm sơn đỏ phát quang dưới tia cực tím, giúp người theo dõi tìm chúng trên lá cây ban đêm. Tới nay đã có hàng nghìn con được thả, và có loài từng bị coi là tuyệt chủng ngoài tự nhiên được ghi nhận sinh sản trở lại ở nơi thả. Thành công lâu dài vẫn chưa chắc, vì Euglandina chưa bị loại khỏi các đảo.
Góc nhìn hôm nay: bài học từ một con ốc
Partula để lại hai bài học song song. Về khoa học: những sinh vật nhỏ, chậm, ít người để ý lại có thể chứa đựng cả quá trình hình thành loài trong một hòn đảo. Về bảo tồn: thả một loài để diệt một loài khác mà không kiểm tra kỹ nó sẽ ăn gì là con dao hai lưỡi. Ngày nay, các chương trình kiểm soát sinh học đòi hỏi thử nghiệm phạm vi vật chủ rất chặt, phần nào nhờ những câu chuyện như thế này.
Ở Việt Nam, ốc sên châu Phi cũng đã có mặt từ lâu trong vườn tược. Bài học Partula nhắc rằng không nên tự ý thả bất kỳ loài ốc, cá hay côn trùng "thiên địch" nào ra tự nhiên. Người muốn tìm hiểu thêm có thể tìm tài liệu của chương trình bảo tồn Partula do ZSL điều phối và các bài báo của Clarke và Murray về di truyền vỏ ốc.
Câu hỏi thường gặp
Ốc Partula sống ở đâu?
Ốc Partula sống trên các đảo Thái Bình Dương, đông loài nhất ở quần đảo Société thuộc Polynesia thuộc Pháp, gồm Tahiti và Moorea. Chúng sống trên lá cây trong rừng ẩm vùng núi. Hiện nhiều loài chỉ còn trong các chương trình nuôi bảo tồn.
Vì sao ốc Partula quan trọng với sinh học tiến hoá?
Vì mỗi thung lũng, mỗi đảo lại có những dạng vỏ, màu và chiều xoắn khác nhau, cho thấy quá trình hình thành loài ở nhiều giai đoạn. Henry Crampton nghiên cứu chúng từ năm 1906, rồi Bryan Clarke và James Murray tiếp tục từ thập niên 1960. Hiếm nhóm động vật nào được theo dõi lâu như vậy ở ngoài tự nhiên.
Vì sao ốc Partula bị tuyệt chủng?
Nguyên nhân chính là ốc sói hồng Euglandina rosea, được thả vào để diệt ốc sên châu Phi gây hại. Loài ăn thịt này săn Partula thay vì mục tiêu ban đầu. Partula sinh sản chậm và chưa từng gặp kẻ săn như vậy nên không chống đỡ được.
Có còn ốc Partula ngoài tự nhiên không?
Có một số ít loài còn tồn tại, như Partula hyalina trên Tahiti. Ngoài ra, từ giữa thập niên 2010, hàng nghìn con nuôi đã được thả về Tahiti và Moorea. Kết quả lâu dài vẫn đang được theo dõi.
Kiểm soát sinh học là gì và vì sao có thể gây hại?
Kiểm soát sinh học là dùng một sinh vật, thường là thiên địch, để khống chế một loài gây hại. Nếu thiên địch không chuyên một con mồi, nó có thể quay sang ăn các loài bản địa. Trường hợp ốc sói hồng và Partula là ví dụ được trích dẫn nhiều nhất.