Giới hạn của sự kiên cường trong bầy đàn voi trước áp lực sinh thái

Vấn đề mạng lưới xã hội

Tại Sri Lanka, sự thay đổi sinh thái đang làm suy giảm số lượng voi trong một vườn quốc gia.

Voi sống trong một số xã hội phức tạp và kiên cường nhất trong vương quốc động vật. Các cá thể chết đi hoặc di chuyển đi nơi khác, voi con lớn lên và những thành viên mới gia nhập, nhưng các cộng đồng địa phương nói chung thường vẫn gắn kết với nhau. Các nghiên cứu dài hạn về voi đồng cỏ châu Phi đã chỉ ra rằng, ngay cả sau nạn săn trộm hoặc các đợt tử vong tăng vọt khác, những con sống sót có xu hướng xây dựng lại các mối liên kết đã mất theo thời gian. Nhưng một nghiên cứu mới cho thấy khả năng kiên cường đó có thể không giữ được cộng đồng nguyên vẹn khi các tổn thất diễn ra liên tục tích tụ theo thời gian.

Anastasia Madsen, một nhà sinh thái học hành vi tại Đại học California, San Diego, và các đồng nghiệp của cô đã phân tích 12 năm quan sát voi châu Á hoang dã ở Sri Lanka. Họ phát hiện ra rằng, một khi các tổn thất bắt đầu vượt qua số lượng cá thể mới gia nhập, xã hội loài voi không chỉ trở nên nhỏ hơn mà còn rạn nứt.

Đồng cỏ tình cờ

Vườn Quốc gia Udawalawe ở miền nam Sri Lanka được thành lập vào những năm 1970 xung quanh một hồ chứa nước trên một trong bốn con sông lớn của cả nước. Trước đó, nơi đây vốn là một khu rừng rụng lá nhiệt đới, theo lời Shermin de Silva, nhà sinh thái học tại UC San Diego và là tác giả chính của nghiên cứu (de Silva bắt đầu Dự án Nghiên cứu Voi Udawalawe vào năm 2006).

Hồ chứa nước đã thu hút hoạt động nông nghiệp và người định cư, một số người sống bên trong khu vực sau này trở thành vườn quốc gia. Khi họ bị di dời, vùng đất mà họ đã phát quang để trồng trọt đã biến thành đồng cỏ mà theo de Silva, trông rất giống một đồng cỏ châu Africa. Với lượng thức ăn nhiều hơn hẳn so với khu rừng ban đầu, vườn quốc gia này đã nổi tiếng với các đàn voi lớn.

Nhưng đồng cỏ chỉ là một giai đoạn trong sự phục hồi của rừng. Không có cháy rừng và hoạt động phát quang, các loài thực vật ngoại lai như cây cúc liên chi đã chiếm lĩnh. Ở một số nơi, chúng giống như những bụi cây không thể xuyên thủng, ngay cả voi cũng không thực sự thích đến đó vì không có thức ăn cho chúng, de Silva cho biết. Đây là một vấn đề vì voi có xu hướng di chuyển đến nơi có cỏ. Một vườn quốc gia có ít thức ăn hơn, nhóm nghiên cứu cho biết, sẽ ngừng thu hút voi từ bên ngoài trong khi do nguồn thức ăn hạn chế, ít voi con đạt đến tuổi trưởng thành hơn.

Nhóm của cô đã quan sát sự biến đổi này từ một chiếc xe hơi, lái theo các tuyến đường ngẫu nhiên dọc theo các con đường của vườn quốc gia khoảng ba ngày một tuần. Nhóm nghiên cứu nhận diện voi chủ yếu qua đôi tai cụp của chúng, vốn có nhiều lỗ, vết rách và vết cắt theo độ tuổi. Tai của chúng rất khác biệt ở từng cá thể, giống như một dấu vân tay, de Silva nói. Từ năm 2007 đến 2018, nhóm nghiên cứu đã xác định được 443 con cái trưởng thành và cận trưởng thành lang thang trong vườn quốc gia.

Voi kết nối mạng lưới

Nhóm nghiên cứu tập trung vào những con cái vì con đực có lối sống đơn độc hơn, đi lang thang rộng rãi để tìm kiếm bạn tình. Voi cái sống trong cái gọi là xã hội phân rã - hợp nhất. Khá giống với con người, Madsen nói. Bạn có thể có những người bạn đồng nghiệp, bạn có thể có gia đình của mình và bạn không phải lúc nào cũng ở cùng những cá thể đó cùng một lúc, nhưng tất cả họ đều là một phần trong mạng lưới xã hội của bạn. Không giống như voi đồng cỏ châu Africa, nơi các gia đình đi theo những con đầu đàn già dặn, voi châu Á di chuyển độc lập hơn. Điều này có thể là do môi trường mưa ở châu Á đảm bảo rằng thức ăn và nước uống hiếm khi ở xa nhau và thường dễ tìm hơn, do đó việc đi theo một cá thể có kinh nghiệm mang lại ít lợi ích hơn.

Madsen đã tái tạo mạng lưới xã hội của loài voi cho từng năm, đo lường sức mạnh của mỗi mối quan hệ bằng tần suất hai con vật được nhìn thấy cùng nhau. Bạn có thể coi đó là xác suất bạn sẽ nhìn thấy hai cá thể đó cùng nhau, cô giải thích. Một thuật toán thường được sử dụng để phân tích mạng lưới xã hội của con người sau đó đã chọn ra các cộng đồng, là các cụm voi có nhiều mối liên kết chặt chẽ với nhau.

Trong vài năm đầu tiên của nghiên cứu, các cộng đồng này dường như vẫn giữ vững được liên kết rất tốt. Nhưng sau đó các vết nứt bắt đầu xuất hiện.

Điểm ngoặt

Khoảng năm 2012, số lượng voi chết hoặc rời đi bắt đầu vượt qua số lượng cá thể mới đến. Đến năm 2018, khoảng 69% số voi cái được nhìn thấy vào đầu nghiên cứu đã biến mất, mặc dù voi châu Á có thể sống từ 60 năm trở lên. Ngay sau khi cán cân thay đổi, các cộng đồng trở nên nhỏ hơn, đông hơn và bị cô lập nhiều hơn với nhau. Khi các cá thể bị mất đi khỏi mạng lưới, không có ai lấp đầy chỗ trống đó, de Silva nói.

Một quần thể đang thu nhỏ tất nhiên tạo ra một mạng lưới nhỏ hơn, vì vậy nhóm nghiên cứu đã kiểm tra xem đây có phải chỉ là một trò chơi số lượng hay không. Họ đã xem xét một quần thể gồm 59 con voi được nhìn thấy vào mỗi năm của nghiên cứu, mà nhóm gọi là cư dân. Nếu đó chỉ là một tạo tác của dữ liệu, những cá thể cốt lõi đó đáng lẽ phải có mối quan hệ khá nhất quán. Nhưng đó không phải là những gì chúng tôi thấy, Madsen nói. Chúng đang thay đổi mối quan hệ của chúng với nhau, mặc dù chúng vẫn ở đó. Trong số những cư dân này, sự rạn nứt diễn ra từ một đến ba năm sau khi sự suy giảm bắt đầu.

Madsen nghi ngờ một số con voi bị mất đi chính là chất kết dính giữ các nhóm lại với nhau. Nếu bạn đến một cuộc họp hội đồng thành phố, đó có thể là cùng một nhóm người liên tục đến. Tuy nhiên, bạn không phải là bạn với từng người khác trong nhóm đó, cô nói. Có thể có một số cá thể chủ chốt đã bị mất đi, những cá thể giữ các phân nhóm này lại với nhau.

Những mối liên kết đầu tiên biến mất là những mối liên kết yếu nhất, những người quen thông thường. Những mối quan hệ lỏng lẻo này, Madsen nói, có thể đại diện cho những con vật chỉ đơn thuần dung thứ lẫn nhau: Sự dung thứ thực sự quan trọng trong một xã hội, đặc biệt là ở các loài động vật lớn. Nếu chúng xảy ra xung đột, hậu quả có thể rất nghiêm trọng. Những mối liên kết yếu này, các nhà nghiên cứu lập luận, vẫn có thể quan trọng vì chúng có thể mang thông tin giữa các cộng đồng.

De Silva liên kết sự rạn nứt này với lớp cỏ đang biến mất. Khi sự cạnh tranh trở nên gay gắt hơn, phạm vi xã hội của bạn sẽ thu lại, cô nói. Giống như chúng đang nhấn mạnh chất lượng hơn là số lượng của các mối quan hệ.

Ánh đèn nhấp nháy

Trước khi sự tan rã xảy ra, một số thống kê mạng lưới dao động từ năm này sang năm khác, điều mà các nhà khoa học hệ thống phức tạp gọi là hiện tượng nhấp nháy. Nếu bạn có một bóng đèn sắp hỏng, nó có thể bắt đầu nhấp nháy, Madsen nói. Nó bật, nó tắt, nó bật, nó tắt. Và rồi đột nhiên nó chết. Nếu được phát hiện sớm, cô lập luận, những tín hiệu như vậy có thể dùng làm dấu hiệu cảnh báo sớm. Hy vọng rằng các nhà quản lý côngパーク và các nhà bảo tồn có thể phát hiện ra điều đó và can thiệp trước khi quần thể sụp đổ, Madsen nói.

Thách thức là việc phát hiện này đòi hỏi dữ liệu dài hạn và chúng ta không có điều đó đối với nhiều quần thể. Điều khiến các nhà nghiên cứu lo lắng nhất là nếu không phát hiện sớm, chúng ta có thể chỉ nhận ra các vấn đề sau khi quá muộn. Nếu bạn đang tháo các tấm ván trên một con tàu và bạn không thay thế chúng, con tàu bắt đầu ngập nước, Madsen nói. Đã có một thời điểm không thể quay lại nơi xảy ra thiệt hại cấu trúc, nhưng bạn có thể không nhận ra điều đó cho đến sau này.

Dữ liệu của nghiên cứu kết thúc vào năm 2018, nhưng de Silva cho biết mọi thứ vẫn chưa được cải thiện. Nhóm của cô đã dự đoán sự suy giảm về số lượng voi trong vườn quốc gia vào năm 2019, và hiện tượng này bây giờ dường như đang diễn ra nhanh hơn dự kiến. Chúng dường như không sinh sản rất tốt. Rất nhiều voi con không sống sót, cô nói. Nhiều con cái trưởng thành chết khi mới ở độ tuổi 30 và 40, trong khi đáng lẽ chúng phải sống lâu gấp đôi.

Một phần lý do khiến chúng chết trẻ như vậy là do xung đột với con người. Voi cái châu Á không có ngà, vì vậy nạn săn trộm ngà voi không phải là mối đe dọa chính. Thay vào đó, voi bị bắn khi chúng đi phá hoại mùa màng hoặc làm hoảng sợ người dân. Thỉnh thoảng, de Silva nói, chúng cũng ăn phải chất nổ giấu trong bí ngô mà một số người dân địa phương đặt để loại bỏ lợn rừng. Nhưng vấn đề lớn hơn, cô nói, là voi không thể tự sinh tồn trong các khu vực được bảo vệ.

Hơn một nửa số quần thể voi châu Á sống trong môi trường sống có chất lượng kém, và loài này đã mất gần hai phần ba phạm vi lịch sử có khả năng sinh sống của chúng. Việc quản lý thực sự phải liên quan đến toàn bộ cảnh quan, de Silva nói. Đường sá và cơ sở hạ tầng, các kênh thủy lợi - đó là những thứ đang làm tổn thương loài voi. Đây thực sự không phải là một vấn đề quản lý động vật hoang dã. Nhóm của cô hiện đang làm việc với...