Trung tâm đa dạng sinh học Indo-Burma được biết đến với sự phong phú của thực vật có mạch, nhưng sự đa dạng và đặc hữu của dương xỉ trong khu vực này vẫn chưa được hiểu rõ. Cho đến nay, chỉ có một số ít nhóm dương xỉ trong khu vực được nghiên cứu bằng cách kết hợp dữ liệu hình thái và phân tử. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã cập nhật phát sinh chủng loại lục lạp của chi dương xỉ Java Leptochilus với 226 mẫu (tăng 115% so với nghiên cứu trước), bao gồm ba loài có ý nghĩa quan trọng về phát sinh chủng loại (L. ovatus, L. pedunculatus và L. pothifolius). Đồng thời, nhóm cũng lần đầu tiên xây dựng phát sinh chủng loại nhân của chi này dựa trên dữ liệu gen pgiC.
Kết quả phân tích kết hợp dữ liệu phân tử và hình thái cho thấy:
- Xác định được ba nhánh chính và sáu phân nhánh mới.
- Tái định nghĩa ba loài hiện có.
- Phát hiện một số loài ẩn (cryptic species).
- Giải thích tiến hóa của ba đặc điểm hình thái biến thiên nhiều nhất (hình dạng phiến lá, kiểu lá bào tử, và hình dạng ổ túi bào tử).
Phân tích thời gian phân kỳ và tái dựng vùng phân bố tổ tiên cho thấy Leptochilus có nguồn gốc từ kỷ Oligocene và đa dạng hóa mạnh từ đầu kỷ Miocene, với ít nhất 15 sự kiện phát tán từ vĩ độ thấp lên cao.
Nghiên cứu ghi nhận rằng 30 loài Leptochilus (chiếm 59% tổng số 51 loài) phân bố ở Indo-Burma, trong đó 24 loài (tương đương 80%) là đặc hữu khu vực này. Điều này khẳng định Indo-Burma không chỉ là “điểm nóng” đa dạng sinh học nói chung, mà còn là một trung tâm đa dạng sinh học quan trọng của dương xỉ.
Nghiên cứu này đã cung cấp khung phát sinh chủng loại vững chắc nhất từ trước đến nay cho chi Leptochilus, đóng góp vào việc nhận diện chính xác loài, làm sáng tỏ các loài tiềm ẩn, đồng thời cung cấp bằng chứng sinh địa lý và tiến hóa cho việc bảo tồn đa dạng dương xỉ tại khu vực Indo-Burma.
Tóm tắt một số kết quả chính như sau:
- Cập nhật cây phát sinh loài của Leptochilus
Kết quả: Phân tích di truyền phân tử (sử dụng các marker chloroplast và hạt nhân) đã xây dựng được một cây phát sinh mới, cung cấp bằng chứng rõ ràng rằng Leptochilus là một nhánh đơn ngành, có mối quan hệ chặt chẽ với một số chi khác trong Polypodiaceae.
Thảo luận: Điều này giúp làm sáng tỏ những tranh luận trước đây về vị trí phân loại của Leptochilus vốn còn nhiều mâu thuẫn. Kết quả cũng khẳng định rằng cần tiếp tục đánh giá lại các mối quan hệ nội bộ trong chi.
Hình 1. Cây phát sinh chủng loại (Maximum likelihood) của chi Leptochilus dựa trên dữ liệu nhân pgiC. Tên các nhánh tương ứng với cây phát sinh lục lạp.
2. Khám phá sự đa dạng tiềm ẩn (hidden diversity)
Kết quả: Nhiều dòng dõi (lineages) trong chi Leptochilus trước đây được xem như một loài đơn lẻ thực ra lại chứa các đơn vị tiến hóa độc lập (putative species). Một số quần thể được nhận diện là loài mới hoặc các loài bị “ẩn giấu” chưa được mô tả.
Thảo luận: Điều này chỉ ra rằng sự đa dạng loài của Leptochilus ở vùng Indo-Burma đã bị đánh giá thấp, và rằng các nghiên cứu dựa trên hình thái học truyền thống chưa đủ để phân giải ranh giới loài.
3. Đặc điểm sinh địa lý (biogeography)
Kết quả: Phân tích lịch sử phân tán (ancestral area reconstruction) cho thấy vùng Indo-Burma đóng vai trò là trung tâm đa dạng quan trọng và điểm phát tán của Leptochilus.
Thảo luận: Điều này gợi ý rằng các điều kiện khí hậu – địa chất đặc thù của Indo-Burma (ví dụ: địa hình phức tạp, khí hậu ẩm nhiệt đới) đã thúc đẩy quá trình tiến hóa và duy trì sự đa dạng loài.
4. Ý nghĩa bảo tồn
Kết quả: Nhiều loài Leptochilus được phát hiện chỉ phân bố hẹp tại Indo-Burma, dễ bị đe dọa bởi mất rừng và biến đổi khí hậu.
Thảo luận: Tác giả nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo tồn sinh cảnh rừng nhiệt đới ở khu vực này, vì đây là nơi trú ẩn và đa dạng cao của các loài dương xỉ.
Hình 2. Tái dựng hình thái phiến lá của chi Leptochilus và các chi liên quan được tối ưu hóa trên cây phát sinh
Nguồn tin: Lữ Thị Ngân, Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam, VAST