Ẩn mình bên trong các hang động tối tăm, những hệ sinh thái kỳ thú đã được hình thành. Để thích ứng với các đặc trưng của hang như tình trạng thiếu ánh sáng, địa hình karst; hệ động-thực vật nơi đây đã phát triển với những đặc điểm riêng biệt.

Tại Việt Nam, hệ thống hang động cũng chứa đựng nhiều giá trị sinh học độc đáo. Điều này được thể hiện qua những phát hiện và mô tả gần đây về một số loài sinh vật mới cho khoa học từ các hang động ở Việt Nam. Trong quá trình nghiên cứu đa dạng thực vật vùng núi đá vôi, các nhà khoa học đã phát hiện và mô tả hai loài thực vật mới, đặc hữu thuộc họ Tai voi trong hang động ở vùng núi Tây Bắc (Thanh Hóa và Hòa Bình). Như vậy, khu hệ hang động luôn có tiềm năng phát hiện nhiều loài sinh vật quý hiếm, có giá trị, là cơ sở để nghiên cứu bảo tồn đa dạng sinh học.

Đóng vai trò quan trọng là vậy, song đến nay, những hiểu biết về đa dạng sinh học hang động nói chung và đa dạng thực vật hang động nói riêng vẫn còn hạn chế. Trên thế giới, nghiên cứu đa dạng thực vật trong hệ hang động bước đầu đã được tiến hành từ thế kỷ 18 ở khu vực Azores, Nam Mỹ hay khu vực châu Âu. Gần đây, hướng nghiên cứu này cũng dần nhận được quan tâm ở một số nước tại khu vực nhiệt đới châu Á như Thái Lan, Trung Quốc, Malaysia.

Nghiên cứu về hệ thực vật hang động có thể hé lộ cho các nhà khoa học điều gì? Một trong những câu chuyện điển hình về hiệu quả của hướng nghiên cứu này, đó là dự án nghiên cứu tại quần thể hang động ở Trung Quốc. Các nhà khoa học thuộc Vườn Thực vật Hoàng gia Kew (Anh) và Viện Thực vật học Quảng Tây (Trung Quốc) cho biết từ những năm 1950 đến những năm 1970, rừng ở Tây Nam Trung Quốc hầu như bị xóa sổ do nhu cầu về than củi gắn liền với quá trình công nghiệp hóa nhanh chóng. Trong vòng năm năm (2009-2014), các nhà nghiên cứu đã khảo sát hơn 60 hang động - có những hang thậm chí hầu như chưa được mọi người biết đến - ở Quảng Tây, Quý Châu và Vân Nam để đánh giá sự đa dạng của hệ thực vật hang động một cách chi tiết. Nghiên cứu này ghi lại 31 loài chỉ xuất hiện bên trong các hang động, điều này khiến nhóm nghiên cứu suy đoán rằng có thể quần thể trong hang động là tất cả những gì còn sót lại của những loài đã bị xóa sổ do nạn phá rừng. Phát hiện này đã khẳng định ý nghĩa của những hang động này và hệ thực vật bên trong đối với các nỗ lực bảo tồn đa dạng sinh học.

Kết quả nghiên cứu cho thấy có sự thay đổi thành phần loài thực vật theo chiều hướng giảm rõ rệt, từ miệng hang đến phần giữa hang và tỷ lệ tái sinh thấp, giảm dần từ phần miệng hang đến vùng ánh sáng yếu, phụ thuộc vào đặc điểm thổ nhưỡng, địa hình và đặc điểm sinh học của loài.

Tại Việt Nam, bước đầu đã có những chương trình điều tra, nghiên cứu về đa dạng của một số nhóm thực vật trong hệ hang động trong nước. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học, hiện vẫn "chưa có công trình nào nghiên cứu đầy đủ, chi tiết và hệ thống về tính đa dạng khu hệ thực vật trong hệ thống hang động ở Việt Nam nói chung và ở miền Bắc nói riêng”.

Với mong muốn điều tra thu thập và xác định thành phần loài thực vật, đánh giá đặc điểm sinh học, sinh thái, hiện trạng bảo tồn và giá trị tiềm năng sử dụng của các loài thực vật hang động, PGS.TS Đỗ Văn Trường và các đồng nghiệp thuộc Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam đã tiến hành đề tài "Điều tra, đánh giá tính đa dạng thực vật hang động ở miền Bắc Việt Nam”.

Theo thông tin được đăng tải trên trang chủ Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam, dự án sẽ cung cấp cơ sở khoa học phục vụ cho công tác nghiên cứu và đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững hệ sinh thái độc đáo ở Việt Nam, đặc biệt trong bối cảnh gần đây, nhiều hệ thống hang động ở miền Bắc như hang Kho Mường (Thanh Hóa), động Thiên Cung (Hạ Long, Quảng Ninh), động Hương Tích (Hà Nội), hang Quân Y (Hải Phòng)… được cải tạo để đáp ứng nhu cầu cho du khách đến du lịch sinh thái và tâm linh. Bên cạnh sức ép về hoạt động du lịch, quá trình cải tạo đã và đang làm thay đổi hay mất môi trường sống của một số loài thực vật trong hang động, dẫn đến nguy cơ tuyệt chủng. Hơn nữa, phần lớn thông tin được cung cấp cho du khách là các thông tin về giá trị cảnh quan, địa chất, địa mạo, thiếu thông tin về giá trị đa dạng sinh học nổi bật trong hang động.

Qua điều tra, các nhà khoa học đã thu thập được 934 mẫu tiêu bản thực vật của 539 số hiệu mẫu vật ở 33 hang động thuộc địa bàn tám tỉnh của miền Bắc Việt Nam, gồm Hà Giang, Tuyên Quang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Hòa Bình, Sơn La, Ninh Bình, và Thanh Hóa. Trong đó, tỷ lệ trung bình số hiệu mẫu và điểm khảo sát ở các tỉnh phía Đông Bắc và Bắc Trung Bộ (Hà Giang, Tuyên Quang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Thanh Hóa) cao hơn nhiều so với các tỉnh Tây Bắc (Hòa Bình, Sơn La).

Theo đó, họ đã phát hiện và mô tả ba loài mới cho khoa học (Bredia bullata, Primulina crassifolia, Microchiriata minor) và bổ sung sáu loài cho khu hệ thực vật Việt Nam (Spiradiclis baishaiensis, Euchresta tubulosa, Primulina jingxiensis, Aristolochia austroyunnanensis, Henckelia nanxiensis, Brandisia kwangsiensis).

Đồng thời, nhóm nghiên cứu đã xác định được 337 loài thuộc 142 chi của 63 họ thực vật hang động miền Bắc. Trong đó, nhóm Dương xỉ (Pteridophytes) gồm 53 loài (chiếm 15,73%), thuộc 22 chi (chiếm 15,49%) và 14 họ (chiếm 22,22%); nhóm Hạt kín (Angiospermae) đa dạng hơn với 284 loài (chiếm 84,27%), thuộc 120 chi (chiếm 84,51%) của 49 họ (chiếm 77,78%). Các nhà khoa học đã thiết lập phổ dạng sống của hệ thực vật ở hang động miền Bắc và xác định sáu yếu tố địa lý thực vật chính của khu hệ thực vật hang động miền Bắc - trong đó, yếu tố nhiệt đới châu Á chiếm ưu thế (chiếm 21,7%).

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, thành phần loài thực vật đã có sự thay đổi theo chiều hướng giảm rõ rệt, từ miệng hang đến phần giữa hang và tỷ lệ tái sinh thấp, giảm dần từ phần miệng hang đến vùng ánh sáng yếu, phụ thuộc vào đặc điểm thổ nhưỡng, địa hình và đặc điểm sinh học của loài.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã xác định có 25 loài thực vật hang động ở miền Bắc nằm trong Danh lục Đỏ của IUCN (2023), bốn loài được liệt kê trong Sách đỏ Việt Nam (2007), năm loài được liệt kê trong NĐ84/2021/NĐ-CP (Sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định số 06/2019/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm và thực thi Công ước về buôn bán quốc tế các loài động vật, thực vật hoang dã nguy cấp). Từ đây, các nhà khoa học bước đầu đã đánh giá tình trạng nguy cấp và hiện trạng bảo tồn cho sáu loài thực vật hang động mới được mô tả gần đây.

Ngoài ra, qua quá trình điều tra, nhóm đã xác định được 221 loài thực vật có giá trị sử dụng, trong đó có 107 loài sử dụng làm cảnh (chiếm 31,75%), 82 loài sử dụng làm thuốc, 40 loài là nguồn gene quý hiếm, 15 loài sử dụng lấy gỗ củi, 14 loài làm lương thực, thực phẩm, 4 loài sử dụng làm dây buộc.

Từ những kết quả trên, các nhà khoa học đã xây dựng thành công cơ sở dữ liệu hình thái, sinh thái cho 337 loài thực vật được ghi nhận trong các hang động với các trường dữ liệu cơ bản, và xây dựng dữ liệu phân tử cho 25 loài thực vật hang động đặc hữu hay các loài mới được phát hiện và mô tả ở Việt Nam dựa trên trình tự nucleotide của vùng gene nhân (ITS) và bốn vùng gene lục lạp (trnK-matK-psbA, matK, trnL-trnF, rbcL).

Theo PGS.TS Đỗ Văn Trường, dự án nghiên cứu này sẽ "cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chương trình bảo tồn và phát triển bền vững nguồn gene các loài thực vật quý hiếm, đặc hữu, có giá trị, góp phần phát triển kinh tế xã hội và khôi phục hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi ở Việt Nam”. Những kết quả này đã thôi thúc nhóm nghiên cứu mong muốn tiếp tục điều tra, nghiên cứu, phân tích và định loại các mẫu đã thu thập nhưng chưa đủ căn cứ để định loại đến loài. Đồng thời, không chỉ giới hạn trong khu vực miền Bắc, các nhà khoa học cũng hướng đến tiếp tục điều tra bổ sung thành phần loài thực vật hang động ở khu vực núi đá vôi ở miền Trung Việt Nam.

"Hoạt động nghiên cứu sàng lọc và bảo tồn các loài thực vật đặc hữu, quý hiếm của khu vực núi đá vôi nói chung và khu vực hang động nói riêng cần được đẩy mạnh vì đây là căn cứ quan trọng để khai thác, sử dụng nguồn gene độc đáo làm cơ sở phục hồi cảnh quan hang động phục vụ cho công tác bảo tồn và phát triển du lịch”, nhóm nghiên cứu cho biết.