Ổ sinh thái là toàn bộ "cách sống" của một loài: những khoảng nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng nó chịu được, thức ăn nó dùng, giờ nó hoạt động, chỗ nó làm tổ, kẻ thù của nó. Nếu nơi ở là địa chỉ của loài (sống ở đâu) thì ổ sinh thái là "nghề nghiệp" của loài (làm gì, sống bằng gì ở địa chỉ đó). Hai loài có thể chung một nơi ở nhưng khác ổ sinh thái, như chim ăn sâu trên ngọn cây và chim ăn hạt dưới gốc cùng một khu vườn.
Nơi ở và ổ sinh thái: phân biệt cho đúng
| Nơi ở (sinh cảnh sống) | Ổ sinh thái | |
|---|---|---|
| Trả lời câu hỏi | Loài sống ở đâu? | Loài sống thế nào, bằng gì, khi nào? |
| Ví dụ với cò trắng | Ruộng lúa, bãi bồi, ven ao | Lội nước nông, ăn cá nhỏ, ếch, côn trùng; săn ban ngày; làm tổ tập đoàn trên cây |
| Ví dụ với cú lợn | Đồng ruộng, mái nhà, tháp chuông | Săn chuột ban đêm bằng thính giác; đẻ trong hốc tối |
| Hình dung | Địa chỉ nhà | Nghề nghiệp, giờ làm, món ăn |
Cò và cú có thể cùng sống trên một cánh đồng — chung nơi ở — nhưng một con làm việc ban ngày dưới nước, một con làm việc ban đêm trên không. Ổ sinh thái của chúng gần như không chồng nhau.
Ba cách hiểu ổ sinh thái trong lịch sử
Grinnell (1917): ổ là chỗ đứng trong môi trường
Nhà động vật học Mỹ Joseph Grinnell dùng chữ "ổ" khi nghiên cứu một loài chim thuộc họ chim nhại ở California, sống trong vùng cây bụi khô chaparral. Với ông, ổ là tập hợp điều kiện môi trường và chỗ ẩn nấp phù hợp với loài — gần với ý "nơi phù hợp để sống".
Elton (1927): ổ là vai trò trong quần xã
Charles Elton nhìn theo hướng khác: ổ là "nghề nghiệp" của loài trong quần xã, nhất là quan hệ với thức ăn và kẻ thù. Ông nói nhà sinh thái khi thấy một con lửng nên nghĩ "à, nó là kẻ ăn tạp đào bới", như khi thấy một ông mục sư thì nghĩ ngay tới công việc của ông ấy trong làng. Cách hiểu này nhấn vào việc loài làm gì cho hệ sinh thái.
Hutchinson (1957): ổ là một khối nhiều chiều
Nhà sinh thái G. Evelyn Hutchinson (Đại học Yale) đưa ra định nghĩa được dùng nhiều nhất hiện nay. Hãy lấy mỗi nhân tố môi trường làm một trục: nhiệt độ một trục, độ ẩm một trục, cỡ hạt thức ăn một trục, độ mặn một trục… Trên mỗi trục, loài chỉ sống được trong một khoảng. Ghép tất cả các khoảng lại, ta được một "khối" trong không gian nhiều chiều — Hutchinson gọi là siêu thể tích n chiều. Đó là ổ sinh thái.
Với hai trục, ổ là một hình chữ nhật trên giấy (ví dụ nhiệt độ 20–35°C và độ mặn 0–10‰). Với ba trục, nó thành một khối hộp. Với hàng chục trục, không ai vẽ nổi, nhưng ý tưởng vẫn giữ nguyên.
Ổ cơ bản và ổ thực tế
Hutchinson còn tách hai khái niệm quan trọng:
- Ổ cơ bản (ổ tiềm năng): khoảng điều kiện loài có thể sống nếu không có loài nào khác cản trở.
- Ổ thực tế: phần loài thật sự chiếm được khi phải chia chỗ với đối thủ, né kẻ săn mồi, chịu ký sinh trùng.
Ổ thực tế thường nhỏ hơn ổ cơ bản. Ví dụ kinh điển là hai loài hà (con hàu nhỏ bám đá) ở bờ biển Scotland, được Joseph Connell nghiên cứu năm 1961: một loài sống được cả vùng triều thấp lẫn cao, nhưng trên thực tế chỉ chiếm vùng cao vì ở vùng thấp bị loài kia lấn. Chuyện các loài giành chỗ với nhau là một đề tài lớn riêng; ở đây chỉ cần nhớ: những gì ta thấy ngoài tự nhiên là ổ thực tế, không phải toàn bộ khả năng của loài.
Ngược lại, đôi khi ổ thực tế lại rộng ra nhờ loài khác: một loài cây bụi che bóng giúp cây non của loài khác sống được ở nơi quá nắng. Các nhà sinh thái gọi đó là quan hệ "tạo điều kiện".
Loài chuyên hoá và loài rộng ổ
| Loài chuyên hoá (ổ hẹp) | Loài rộng ổ | |
|---|---|---|
| Đặc điểm | Ăn ít món, chịu được ít điều kiện | Ăn nhiều món, chịu được nhiều điều kiện |
| Ví dụ | Gấu túi koala ăn lá bạch đàn; gấu trúc lớn ăn tre; nhiều loài bướm chỉ đẻ trứng trên một loài cây | Chuột nhà, quạ, chim sẻ nhà, gián |
| Khi môi trường ổn định | Thường làm rất giỏi việc của mình | Làm được nhiều việc, mỗi việc không giỏi nhất |
| Khi môi trường đổi nhanh | Dễ bị đe doạ | Thường sống sót, thậm chí tăng |
Đây là lý do thành phố đầy chuột, quạ, chim sẻ — những loài rộng ổ — còn những loài ổ hẹp thì chỉ còn ở các khu tự nhiên ít bị xáo trộn.
Ổ sinh thái giải thích những chuyện gì
Vì sao nhiều loài sống chung được
Nếu hai loài có ổ sinh thái giống hệt nhau, theo lý thuyết, một loài sẽ dần lấn át loài kia. Nhiều loài cùng sống được trong một khu là vì mỗi loài chiếm một ổ hơi khác: ăn mồi cỡ khác, kiếm ăn ở tầng khác, hoạt động giờ khác. Câu chuyện các loài chim chích chia nhau một cái cây, do Robert MacArthur nghiên cứu năm 1958, là ví dụ đẹp nhất (có bài riêng).
Vì sao ở xa nhau lại có loài giống nhau
Đồng cỏ châu Phi có linh dương, đồng cỏ Úc có kangaroo: hai nhóm thú khác hẳn về họ hàng nhưng cùng làm "nghề" ăn cỏ trên đồng trống. Những loài như vậy gọi là loài tương đương sinh thái: cùng ổ, khác nơi. Hiện tượng này cũng là gốc của nhiều trường hợp tiến hoá hội tụ.
Vì sao loài ngoại lai có khi bùng nổ
Một loài vào nơi mới gặp "ổ trống" (không ai làm nghề đó) hoặc thoát khỏi kẻ thù cũ, ổ thực tế của nó mở rộng gần bằng ổ cơ bản. Đó là một lý do một số loài ngoại lai lan rất nhanh.
Dùng ổ sinh thái để dự đoán
Ngày nay, các nhà khoa học dùng bản đồ khí hậu, độ cao, thảm thực vật cùng điểm ghi nhận của một loài để dựng "mô hình ổ sinh thái" trên máy tính. Mô hình cho biết những nơi nào có điều kiện giống chỗ loài đang sống — từ đó tìm thêm quần thể chưa biết của loài hiếm, dự đoán loài ngoại lai có thể lan tới đâu, hay vùng sống của một loài sẽ dịch chuyển thế nào khi khí hậu ấm lên. Mô hình chỉ là dự đoán, cần kiểm chứng ngoài thực địa.
Góc nhìn hôm nay: tập nhìn "nghề" của từng loài
Lần tới khi ra công viên, thử ghi lại không chỉ có loài chim nào mà mỗi loài đang làm gì: chim sẻ nhặt hạt dưới đất, chích bông lách trong tán lá, chim sâu mổ trái chín, nhạn bắt côn trùng trên không, bói cá đậu chờ ở bờ hồ. Mỗi hành vi là một lát cắt của ổ sinh thái. Chỉ quan sát, giữ khoảng cách để chim không hoảng.
Đọc thêm: phần Quần thể và Quần xã trong Sinh học 12; bài báo "Concluding Remarks" của Hutchinson (1957) — nơi định nghĩa siêu thể tích lần đầu xuất hiện; chương về ổ sinh thái trong Ecology của Begon, Townsend và Harper.
Câu hỏi thường gặp
Ổ sinh thái là gì?
Ổ sinh thái là toàn bộ khoảng điều kiện môi trường và nguồn sống mà một loài cần để tồn tại và sinh sản: nhiệt độ, độ ẩm, thức ăn, giờ hoạt động, chỗ làm tổ. Có thể hình dung đó là "nghề nghiệp" của loài trong hệ sinh thái.
Ổ sinh thái khác nơi ở thế nào?
Nơi ở là địa điểm loài sinh sống, như ruộng lúa hay bờ ao. Ổ sinh thái là cách loài sống ở đó: ăn gì, kiếm ăn ở tầng nào, hoạt động giờ nào. Nhiều loài có thể chung nơi ở nhưng khác ổ sinh thái.
Ổ sinh thái cơ bản và ổ thực tế khác nhau ra sao?
Ổ cơ bản là khoảng điều kiện loài có thể sống khi không có loài khác cản trở. Ổ thực tế là phần loài thật sự chiếm được khi phải chia nguồn sống, né kẻ săn mồi và chịu ký sinh. Ổ thực tế thường hẹp hơn.
Ai đưa ra khái niệm ổ sinh thái?
Joseph Grinnell dùng thuật ngữ này từ năm 1917, Charles Elton phát triển năm 1927 theo hướng vai trò trong quần xã. Định nghĩa phổ biến nhất hiện nay là "siêu thể tích n chiều" của G. Evelyn Hutchinson năm 1957.
Vì sao nhiều loài có thể sống chung một nơi?
Vì mỗi loài chiếm một ổ sinh thái hơi khác: ăn thức ăn khác cỡ, kiếm ăn ở tầng khác hoặc hoạt động vào giờ khác. Nhờ chia nhau như vậy, chúng giảm đụng độ trực tiếp về nguồn sống.
