Hồ cổ trên Trái Đất: Baikal, Tanganyika và những loài đặc hữu

Phần lớn hồ trên Trái Đất rất trẻ, chỉ vài nghìn tới vài chục nghìn năm tuổi, và sẽ bị bồi lấp tương đối nhanh. Chỉ một số ít hồ tồn tại hàng triệu năm, gọi là hồ cổ, vì chúng nằm trong các vết nứt lớn của vỏ Trái Đất liên tục lún xuống, đủ sâu để không bao giờ bị lấp. Hồ Baikal ở Siberia, khoảng 25–30 triệu năm tuổi, và hồ Tanganyika ở Đông Phi, khoảng 9–12 triệu năm tuổi, là hai hồ cổ nổi tiếng nhất. Thời gian dài và sự cách ly như một hòn đảo đã biến chúng thành nơi có hàng trăm loài đặc hữu không có ở đâu khác.

Hồ thường chết trẻ

Đa số hồ ở Bắc Mỹ, Bắc Âu, Siberia hình thành khi sông băng rút đi sau thời kỳ băng hà cuối cùng, cách đây chưa tới hai vạn năm. Băng khoét lòng chảo, để lại các khối băng chôn vùi tan thành hồ, hay đá vụn chắn ngang thung lũng. Hồ móng ngựa trên đồng bằng, hồ trên miệng núi lửa, hồ do sạt lở chắn suối cũng thường trẻ. Như đã kể trong bài về ao hồ già đi, mỗi năm phù sa và xác sinh vật làm hồ nông thêm một chút. Một hồ nông vài chục mét có thể biến mất trong vài nghìn tới vài chục nghìn năm, quá ngắn để sinh vật trong đó tiến hoá thành loài mới đáng kể.

Hồ cổ thì khác. Chúng nằm trong các thung lũng tách giãn, nơi hai mảng vỏ Trái Đất kéo xa nhau và đáy thung lũng liên tục sụt xuống. Tốc độ sụt bù cho tốc độ bồi lấp, nên hồ cứ sâu mãi qua hàng triệu năm. Các nhà nghiên cứu thường gọi một hồ là "cổ" khi nó tồn tại liên tục trên khoảng một trăm nghìn năm; những hồ thật sự nổi bật có tuổi hàng triệu năm và chỉ đếm được trên đầu ngón tay.

Bảng so sánh một số hồ cổ

Tuổi và độ sâu là ước tính phổ biến; tuổi hồ cổ là vấn đề nghiên cứu còn tiếp diễn, các con số được điều chỉnh khi có lõi khoan mới.

Baikal: hồ sâu nhất, cổ nhất

Hồ Baikal dài khoảng 630 km, sâu nhất khoảng 1.640 m, là hồ sâu nhất thế giới. Lượng nước của nó chiếm khoảng một phần năm lượng nước ngọt lỏng trên bề mặt các lục địa. Điều đặc biệt là oxy hoà tan xuống tới tận đáy, nhờ các dòng nước lạnh chìm theo mùa. Vì vậy sự sống có mặt ở mọi độ sâu, không như nhiều hồ sâu khác có tầng đáy chết.

Trong hồ có khoảng 350 loài giáp xác chân khác, những con tôm nhỏ họ hàng với bọ nhảy bãi biển, gần như tất cả chỉ có ở Baikal. Chúng chiếm mọi nơi ở: loài sống ở bờ đá, loài ở bùn đáy sâu, loài bơi trong nước, loài ăn xác, loài săn mồi. Một loài giáp xác chân chèo nhỏ xíu, tên khoa học Epischura baikalensis, chiếm phần lớn khối lượng động vật phù du; hàng tỷ con lọc tảo và vi khuẩn, góp phần quan trọng giữ nước hồ trong vắt.

Cá golomyanka là loài cá đặc hữu kỳ lạ: thân gần như trong suốt, không có bóng bơi, cơ thể chứa rất nhiều dầu giúp nổi, đẻ con thay vì đẻ trứng. Chúng sống ở tầng nước sâu, ban đêm ngoi lên săn mồi. Hải cẩu Baikal, gọi là nerpa, là loài hải cẩu duy nhất trên thế giới chỉ sống ở nước ngọt. Tổ tiên của nó gần với hải cẩu vòng ở Bắc Băng Dương; nó đến Baikal bằng con đường nào, ngược sông từ biển bắc hay qua những hồ nước băng hà cổ, vẫn còn tranh luận.

Đáy đá ven bờ Baikal còn có những "khu rừng" bọt biển nước ngọt đặc hữu màu xanh lục, cao tới cả mét, hiếm thấy ở hồ nào khác. Năm 1996, UNESCO công nhận hồ Baikal là Di sản thế giới.

Tanganyika: thiên đường cá hoa

Hồ Tanganyika nằm trong nhánh tây của Thung lũng Tách giãn Đông Phi, chia giữa Tanzania, CHDC Congo, Burundi và Zambia. Hồ dài khoảng 670 km, là hồ nước ngọt dài nhất thế giới, sâu thứ hai sau Baikal. Khác với Baikal, nước Tanganyika phân tầng vĩnh viễn: dưới khoảng 100–200 m tuỳ khu vực, nước gần như không có oxy. Phần lớn sự sống tập trung ở lớp nước trên và dải ven bờ.

Ngôi sao của hồ là họ cá hoa, nhóm mà người nuôi cá cảnh gọi là cichlid, với khoảng 250 loài, gần như tất cả chỉ có ở Tanganyika. Chúng đa dạng tới mức khó tin về cách sống:

• Cá sống trong vỏ ốc: một số loài nhỏ nhất, dài chừng vài centimet, dùng vỏ ốc rỗng trên đáy cát làm nhà và nơi đẻ trứng; con đực có loài còn gom vỏ ốc về lãnh thổ của mình.
• Cá ăn vảy: một loài chuyên lao vào sườn cá khác để giật vảy. Miệng của nó lệch hẳn sang trái hoặc sang phải, mỗi cá thể một bên, để tấn công một bên sườn con mồi. Nghiên cứu của nhà sinh thái Nhật Bản Michio Hori công bố năm 1993 cho thấy tỷ lệ cá miệng lệch trái và lệch phải dao động quanh mức một nửa qua các năm, vì con mồi cảnh giác với kiểu tấn công đang phổ biến hơn.
• Cá cạo tảo: nhiều loài sống trên bờ đá, mỗi vùng đá một dạng màu riêng, vì chúng không bơi qua được những bãi cát ngăn cách các mỏm đá.

Hồ còn có hai loài cá trích nhỏ sống thành đàn khổng lồ ở vùng nước khơi, nuôi sống nghề cá của hàng triệu người ven hồ, và một loài sứa nước ngọt, điều hiếm thấy trên thế giới.

Vì sao hồ cổ sinh ra nhiều loài đặc hữu

1. Thời gian: hàng triệu năm đủ để các quần thể tách ra, tích luỹ khác biệt và thành loài mới, nhiều lần nối tiếp.
2. Cách ly: với cá và giáp xác nước ngọt, một hồ lớn giữa lục địa giống như một hòn đảo giữa biển cạn. Loài trong hồ ít trao đổi gen với bên ngoài.
3. Nhiều nơi ở trong một hồ: bờ đá, bờ cát, bãi bùn, lớp nước mặt, vùng nước sâu, mỗi nơi có điều kiện riêng. Ngay trong hồ, các bãi cát ngăn cách mỏm đá, hay độ sâu khác nhau, chia quần thể thành từng nhóm nhỏ.
4. Ổn định lâu dài: hồ sâu ít bị khô cạn hoàn toàn trong các thời kỳ khí hậu khô, nên dòng dõi sinh vật không bị đứt quãng như ở hồ nông.

Cũng phải nói rằng mực nước hồ cổ không đứng yên. Lõi khoan cho thấy mực nước Tanganyika từng hạ xuống hàng trăm mét trong các thời kỳ khô, chia hồ thành các vùng trũng riêng, rồi dâng lên nối lại. Những lần chia và nối ấy có thể chính là "máy bơm" thúc đẩy sự hình thành loài mới.

Góc nhìn hôm nay

Các hồ cổ đang chịu sức ép từ ô nhiễm, đánh bắt quá mức và loài ngoại lai. Vì loài trong hồ chỉ có ở đó, mất một hồ cổ là mất cả một kho loài không thể thay thế. Nhiều loài cá hoa Tanganyika được nuôi làm cá cảnh khắp thế giới; với người chơi bể, nguyên tắc là chỉ mua cá ở cửa hàng có nguồn gốc rõ ràng, và không bao giờ thả cá cảnh, cây thuỷ sinh, ốc cảnh ra sông hồ, kể cả với ý định phóng sinh, vì loài ngoại lai có thể gây hại lớn cho sinh vật bản địa.

Người muốn tìm hiểu thêm có thể đọc hồ sơ Di sản thế giới của hồ Baikal và hồ Ohrid trên trang UNESCO, cùng các bài tổng quan về "hồ cổ" của những dự án khoan lõi trầm tích quốc tế ở Baikal, Tanganyika và Ohrid.