Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến khả năng sinh sản của tôm hồng

Tôm hồng là loài lưỡng tính có thể thay đổi hay đảo ngược giới tính trong vòng đời sống của nó. Chúng nở thành con đực ở các khu vực gần bờ trong suốt mùa đông xuân. Trong năm thứ hai của cuộc đời, chúng di cư đến các khu vực xa bờ, ở lại cho đến khi chúng biến đổi thành con cái trưởng thành và sinh sản trong 2 năm. 

Sau khi lột xác và giao phối, con cái đùn trứng được thụ tinh ra bên ngoài và gắn vào vỏ của chúng. Trứng được mang trong vài tháng trước khi con cái di chuyển đến các khu vực gần bờ để thả con non. Không giống như nhiều loài cá, sự phát triển trứng của hầu hết các loài giáp xác là đồng bộ và khả năng sinh sản là yếu tố quyết định. Điều này có nghĩa là tất cả các trứng đã thụ tinh đều phát triển theo cùng một tốc độ và không có trứng mới nào được đùn ra trong quá trình ấp, do đó có thể ước tính số lượng trứng (tiềm năng sinh sản) khi bắt đầu sinh sản. 

Mối quan hệ giữa trữ lượng các loài thủy hải sản và nguồn con giống mới sinh ra được xác định rõ ràng rất có lợi cho việc quản lý nghề cá vì nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc ước tính mức khai thác phù hợp đảm bảo nghề cá bền vững trong tương lai. Sản lượng trứng được ước tính theo kích thước (hoặc độ tuổi cụ thể) được coi là thước đo tốt nhất để đánh giá khả năng sinh sản. Nâng cao hiểu biết về tiềm năng sinh sản và mối quan hệ của nó với các biến số môi trường có thể giúp làm sáng tỏ các nguyên nhân dẫn đến thất bại trong việc sinh sản của tôm hồng. 

Tôm hồng phát triển trong nước biển lạnh ở độ sâu 200-250 mét, tốc độ tăng trưởng chậm. Mất khoảng 3-4 năm để đạt khối lượng thương phẩm. Ảnh wikipedia

Tôm hồng được coi là đặc biệt nhạy cảm với sự biến đổi của môi trường. Một số nghiên cứu đã xem xét mối quan hệ giữa kích thước và khả năng sinh sản của tôm hồng, một trong những nghiên cứu này đã kiểm tra ảnh hưởng của nhiệt độ có thể có đối với khả năng sinh sản nhưng không tìm thấy mối tương quan nào. Tuy nhiên, những nghiên cứu này đã được thực hiện cách đây hơn 50 năm, trước khi quá trình nóng lên toàn cầu ngày càng có những tác động tiêu cực. 

Nghiên cứu hiện tại được thực hiện nhằm đánh giá mối quan hệ giữa kích thước và khả năng sinh sản của tôm hồng đồng thời kiểm tra các tác động có thể có khi môi trường thay đổi đối với khả năng sinh sản tiềm năng (PF, số lượng trứng sống được), khả năng sinh sản tương đối (RF, số lượng trứng sống được trên một gam trọng lượng cơ thể) và kích thước trứng (ES).

Tôm hồng cái được thu thập trong tháng 10 và tháng 11 năm 2012–2016 ở Vịnh Maine. Chỉ những con tôm mang ấu trùng giai đoạn phát triển sớm (không có mắt) được sử dụng để ước tính khả năng sinh sản. Chúng có thể dễ dàng nhận ra dưới kính hiển vi vì trứng trong suốt và mắt chưa hình thành. Trứng bị nhiễm ký sinh trùng, trứng trắng được nhận biết dưới kính hiển vi dựa trên bề ngoài của chúng bị loại khỏi các phân tích vì chúng không thể sống được. 

Kết quả cho thấy khả năng sinh sản tiềm năng có liên quan đáng kể đến kích thước cơ thể, trong khi khả năng sinh sản tương đối thì ngược lại. Ngoài ra, kích thước trứng giảm (trứng nhỏ) khi kích thước cơ thể con cái tăng (tôm cái lớn). Kích thước trứng có liên quan đến kích thước lúc ấu trùng nở, cho thấy rằng mặc dù con cái lớn hơn sinh ra nhiều trứng hơn, nhưng những quả trứng đó có thể tạo ra ấu trùng có kích thước nhỏ hơn. Điều này có thể cho thấy sự lão hóa sinh học có thể tạo ra sự khác biệt về sinh sản ở những con tôm cái lớn và nhỏ. 

Kích thước trứng giảm trong khi kích thước cơ thể con cái tăng. Ảnh minh họa

Ngược lại với các nghiên cứu trước đây, khả năng sinh sản tiềm năng và khả năng sinh sản tương đối có mối tương quan thuận với nhiệt độ nước khi khí hậu trở nên ấm áp. Các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng mối quan hệ tích cực về nhiệt độ - khả năng sinh sản đã quan sát được trong thí nghiệm hiện tại có thể không tạo ra ảnh hưởng trực tiếp, nhưng vẫn có những ảnh hưởng gián tiếp đáng kể gây ra sự suy giảm mật độ quần thể tôm hồng. 

Nhìn chung, thông tin thu được trong nghiên cứu này có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về tác động của môi trường đối với khả năng sinh sản của tôm hồng. Do đó, tiềm năng sinh sản cần được theo dõi và xem xét khi đánh giá quan sát một quần thể, đặc biệt đối với các loài dễ bị tổn thương khi khí hậu thay đổi, vì nó đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phục hồi quần thể.

Nguồn: Chang, H. Y., Richards, R. A., & Chen, Y. (2021). Effects of environmental factors on reproductive potential of the Gulf of Maine northern shrimp (Pandalus borealis) [online], viewed 08 December 2021, from: https://doi.org/10.1016/j.gecco.2021.e01774>.