Trôi nổi trên một số hòn đảo nhỏ ngoài khơi bờ biển Úc, loài wallaby đá chân đen đang phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng. Tình trạng sinh tồn của sinh vật này vẫn thu hút sự chú ý lớn của các nhà khoa học. Gốc rễ của vấn đề là sự thiếu hụt dòng gen trong những quần thể biệt lập này, dẫn đến một số vấn đề, bao gồm tỷ lệ cận huyết cao và các bệnh liên quan có thể gây ra.
Nói một cách đơn giản, dòng gen là quá trình chuyển gen giữa quần thể này với quần thể khác.
Trong sinh học, dòng gen được coi là yếu tố quan trọng trong việc duy trì sự đa dạng di truyền và khả năng thích nghi của các loài. Khi dòng gen xảy ra, sự đa dạng di truyền giữa các quần thể được bảo tồn, cho phép quần thể phản ứng tốt hơn với những thay đổi của môi trường. Tuy nhiên, do rào cản địa lý, nhiều loài trên đảo thường hình thành nên cấu trúc quần thể phân mảnh, đây chính xác là tình trạng mà loài wallaby đá chân đen phải đối mặt.
Nghiên cứu cho thấy rằng ngay cả khi dòng gen thấp, sự biến đổi di truyền giữa các loài vẫn xảy ra, nhưng mức độ biến đổi này thường không đủ để ứng phó với môi trường thay đổi nhanh chóng.
Các quần thể không có dòng gen trong thời gian dài thường có bộ gen yếu và khả năng kháng bệnh giảm.
Trong trường hợp của loài wallaby đá chân đen, thực tế là chúng thường sống ở môi trường đảo biệt lập hạn chế trao đổi gen, dẫn đến nguy cơ cận huyết nội tăng cao. Giao phối cận huyết không chỉ làm giảm sự đa dạng di truyền mà còn có thể khiến quần thể dễ mắc bệnh hơn.
Nghiên cứu khoa học cho thấy chỉ cần một người nhập cư mỗi thế hệ là có thể duy trì sự đa dạng di truyền của quần thể, nhưng sự cô lập của loài wallaby đá chân đen khiến điều này trở nên bất khả thi. Tình huống này tương tự như việc đưa những loài động vật này vào một nhóm gen không thể mở rộng, dần dần gây ra sự thoái hóa di truyền.
Việc thiếu dòng gen có thể khiến các sinh vật rất khó thay đổi kiểu gen của chúng trong môi trường.
Đối với loài wallaby đá chân đen, việc thiếu dòng gen này cũng hạn chế khả năng thích nghi của chúng với những thay đổi về môi trường. Ví dụ, chúng có thể không thích nghi được với những thay đổi về môi trường sống do biến đổi khí hậu gây ra, khiến cho những khó khăn trong quá trình sinh tồn của chúng càng trở nên trầm trọng hơn.
Người ta quan sát thấy rằng nhiều loài trên các đảo biệt lập phải dựa vào dòng gen hạn chế để giao phối với các loài bản địa khác nhằm thúc đẩy sự đa dạng di truyền. Tuy nhiên, ngày nay, do hoạt động của con người và sự tàn phá thảm thực vật, môi trường sống của các loài này đang phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng, khiến sự tồn tại của chúng ngày càng khó khăn hơn.
Tính toàn vẹn di truyền của các loài sẽ bị đe dọa, không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe của toàn bộ hệ sinh thái mà còn ảnh hưởng đến môi trường sống của nhân loại.
Khi các nhà khoa học hiểu rõ hơn về dòng gen, việc bảo tồn các loài có nguy cơ tuyệt chủng ngày càng trở nên quan trọng. Bằng cách đưa những con wallaby đá chân đen từ các đảo khác nhau vào, điều này có thể có tác dụng thúc đẩy nhất định, làm tăng dòng gen giữa các quần thể và giảm khả năng giao phối cận huyết. Tuy nhiên, điều này liên quan đến những tương tác phức tạp hơn giữa các hệ sinh thái và cách quản lý hợp lý các dòng gen này.
Kết hợp khái niệm về dòng gen, chúng ta có thể bảo vệ tốt hơn các loài đang có nguy cơ tuyệt chủng và đảm bảo duy trì sự đa dạng di truyền của chúng. Nỗ lực này cũng nhắc nhở chúng ta rằng các hoạt động của con người có tác động đáng kể đến môi trường dòng gen của sinh vật. Chúng ta có nên áp dụng nhiều biện pháp hơn để bảo vệ những loài dễ bị tổn thương này, ngăn chặn sự tắc nghẽn dòng gen và do đó bảo vệ sự đa dạng sinh học quý giá này không?