Tại sao loài ngựa vằn lại có sọc
Vào tháng 2/2019, tại một trại nuôi ngựa ở Anh, một thí nghiệm thú vị đã diễn ra.
Một
nhóm các nhà sinh vật học tiến hóa từ Đại học California, Davis và các
cộng tác viên ở Anh, đã điều tra lý do tại sao ngựa vằn có sọc. Thú hoang, nạn nhân của 'tai nạn giao thông' ở Úc
Những loài vật bị thói mê tín đe dọa
Cá hồi, 'vua các loài cá' ở châu Âu
Nhân danh khoa học, họ khoác áo sọc ngựa vằn cho nhiều con ngựa nhà tại trại ngựa Hill và nghiên cứu chúng bên cạnh những con ngựa vằn thật.
Ngựa đen sọc trắng?
Chủ trại Terri Hill nuôi một đàn ngựa vằn mà bà đã mua được từ các sở thú trên khắp nước Anh - một bộ sưu tập bắt nguồn từ niềm đam mê của bà đối với việc bảo tồn các loài ngựa hoang.Duy trì đàn ngựa, được nuôi trên một bãi cỏ rộng hai mẫu có đủ hố cát và vườn rau, là cách duy trì đàn giống cho các sở thú, và vì vậy giúp bảo vệ các con vật trước sự tuyệt chủng trong tương lai.
Đối với Tim Caro, một nhà sinh thái học của Đại học St Andrew, người đã nghiên cứu sọc ngựa vằn trong gần hai thập kỷ, những con ngựa vằn tương đối thuần hóa ở trại này đã đem đến cơ hội hiếm có để đứng gần chúng trong vài mét và quan sát chúng.
"Mọi người đã nói về sọc ngựa vằn từ hơn một trăm năm qua, vấn đề thực sự chỉ còn nằm ở chỗ cần tiến hành thí nghiệm và phân tích rõ ràng để hiểu vấn đề rõ hơn," ông nói.
Làm thế nào và tại sao ngựa vằn tiến hóa để trên người có sọc đen trắng là những câu hỏi đã thử thách các nhà khoa học trong hơn một thế kỷ.
Các nhà khoa học đã đưa ra ít nhất 18 lý do tại sao, từ để ngụy trang hay cảnh báo, cho đến những giải thích sáng tạo hơn như là dấu hiệu đặc trưng để giúp nhận diện từng con như dấu vân tay của con người.
Nhưng trong suốt một thời gian dài, các giả thuyết mới được đưa ra mà không được trải qua các kiểm nghiệm nghiêm ngặt.
Ngựa vằn, cùng với ngựa và lừa, đều thuộc chi họ ngựa.
Ba loài ngựa vằn còn sống trên khắp đông và nam châu Phi với bộ lông sẫm màu xen lẫn với những sọc lông trắng không có sắc tố là những con ngựa duy nhất có sọc.
Kiểu sọc và mức độ sọc có sự khác biệt giữa các loài cũng như giữa các vị trí địa lý.
Những khác biệt về sọc, cộng với những thách thức mà ngựa vằn phải đối mặt trong môi trường của chúng, đã làm kim chỉ nam cho sự hiểu biết của chúng ta về cách thức sọc có tác dụng.
Tuy các nhà khoa học vẫn tranh luận về nguồn gốc và chức năng chính xác của sọc ngựa vằn, nhưng những nỗ lực gần đây của họ tập trung nhiều hơn vào ba giả thuyết: giúp khỏi bị ruồi hút máu, giúp điều chỉnh thân nhiệt và bảo vệ ngựa vằn trước động vật ăn thịt.
Ruồi hút máu
Ruồi cắn và hút máu là mối đe dọa phổ biến đối với động vật ở Châu Phi.Ruồi trâu và ruồi tsetse cũng là vật trung gian truyền bệnh như bệnh ngủ, bệnh ngựa châu Phi và bệnh cúm ngựa vốn có khả năng gây tử vong cho ngựa.
Bộ lông mỏng của ngựa vằn không cản trở mấy đối với ruồi hút máu. Nhưng kết quả các phân tích về thức ăn của ruồi tsetse cho thấy chúng không hề có vết tích gì về máu ngựa vằn.
Bằng chứng quy mô lớn có được trong một nghiên cứu vào năm 2014 của Caro và các đồng nghiệp.
Chuyện về đười ươi, 'bà con' của con người
Những 'quả bóng' trong thế giới động vật
Bắc Cực bốc cháy: Tai họa đối với khí hậu toàn cầu
Họ đã thu thập các dữ liệu về thời tiết, sự hiện diện của sư tử và quy mô đàn ngựa vằn và so sánh các yếu tố này với các sọc của những con ngựa vằn sống trong khu vực.
Các sọc vằn được nhìn thấy rõ rệt hơn trong môi trường thuận lợi cho ruồi trâu sinh trưởng, theo Caro.
"Nghiên cứu năm 2014 thực sự đã cho thấy có điều gì đó rất đáng chú ý," Caro nói. "Chúng tôi hoàn toàn không tìm thấy bằng chứng nào cho các giả thiết khác."
Nghiên cứu tại trại ngựa Hill đầu năm 2019 đã làm sáng tỏ thêm cho những phát hiện của nhóm Caro.
Họ quan sát những con ruồi trâu xung quanh ngựa vằn và ngựa; một số con ngựa được khoác lên lớp ngoài màu đen, trắng hoặc sọc.
Số lượng những con ruồi trâu lượn quanh ngựa vằn và ngựa là tương đương, nhưng số ruồi trâu đậu lên ngựa vằn hoặc ngựa được phủ lớp áo sọc là ít hơn nhiều.
Những con ruồi sẽ cố gắng hạ cánh trên bề mặt sọc, nhưng sau đó chúng không thể giảm tốc như chúng thường làm khi tiếp cận bề mặt không sọc, và bật ra. "Có vẻ như chúng không thể xem bề mặt đen trắng là nơi có thể đậu," Caro giải thích.
Caro nói rằng nhóm nghiên cứu của ông đang làm việc với 'rất nhiều dữ liệu chưa được công bố' từ các video về những con ruồi trâu đang đến gần các họa tiết bề ngoài khác nhau để tìm hiểu cách sọc gây rối cho việc hạ cánh của ruồi.
Tại Đại học Princeton, nhà sinh vật học tiến hóa Daniel Rubenstein và các cộng tác viên của ông đang giải quyết câu hỏi này bằng cách sử dụng 'khả năng nhìn của ruồi trong thực tế ảo'.
Giúp hạ thân nhiệt
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu ngựa vằn khác, như kỹ thuật viên phòng thí nghiệm động vật đã nghỉ hưu Alison Cobb và nhà động vật học Stephen Cobb ở Oxford, không tin vào cách lý giải là nhằm ngăn chặn ruồi.Họ tin rằng sọc ngựa vằn hỗ trợ chủ yếu trong điều chỉnh nhiệt.
Trong khi Alison đồng ý với phát hiện của Caro, bà cho rằng việc các con ruồi hút máu 'dường như không phải là điều quan trọng lắm' để thúc đẩy sự tiến hóa thành sọc ngựa vằn.
"Mỗi con ngựa vằn đều phải tránh để bị nóng và ruồi hút máu xuất hiện ở một số nơi nhất định và vào những thời điểm nhất định trong năm, nhưng không thể nào chúng là mối đe dọa chắc chắn hay thường xuyên như là thân nhiệt quá nóng," Cobb nói.
Điều chỉnh thân nhiệt từ lâu đã được các nhà khoa học xem là công dụng của sọc ngựa vằn.
Ý tưởng cơ bản là các sọc đen sẽ hấp thụ nhiệt vào buổi sáng và làm ấm ngựa vằn, trong khi sọc trắng phản chiếu ánh sáng nhiều hơn và do đó giúp làm mát ngựa vằn khi chúng gặm cỏ hàng giờ dưới ánh chói chang.
Tuy nhiên logic dường như có vẻ đơn giản này đã nhận được những ý kiến khác nhau.
Caro và nhóm của ông chỉ tìm thấy một sự trùng hợp yếu ớt giữa sọc ngựa vằn và nhiệt độ tối đa.
Một năm sau, một nghiên cứu mô hình không gian về ngựa vằn đồng bằng - loài đông đảo nhất cư trú từ Đông đến Nam Phi - do Brenda Larison thuộc Đại học California, Los Angeles dẫn đầu, đã phát hiện ra sọc xuất hiện mạnh hơn ở những khu vực ấm hơn hoặc nhận được chiếu sáng Mặt trời chói chang hơn.
Các thí nghiệm cho đến nay cũng không làm sáng tỏ được vấn đề hơn.
Một nghiên cứu hồi năm 2018 cho thấy nước trong các thùng được sơn sọc không hề được làm mát hơn so với nước trong thùng không có sọc.
Nhưng Rubenstein không thấy bị thuyết phục - ông nghĩ rằng thí nghiệm này có quá ít mẫu và quá nhiều khác biệt trong dữ liệu.
Thay vào đó, Rubenstein cho biết nghiên cứu đang diễn ra của nhóm ông với số lượng nhiều chai nước hơn cho thấy sọc giúp làm mát.
Trích dẫn dữ liệu chưa được công bố, ông nói rằng họ đã kiểm tra nhiệt độ bề mặt của động vật trong các đàn hỗn hợp và phát hiện nhiệt độ của ngựa vằn mát hơn vài độ so với những loài không có sọc.
Nhưng thí nghiệm với thùng và chai nước không thể nắm bắt tất cả các nội dung của cơ chế làm mát ở ngựa vằn - điều mà có lẽ làm cho các nghiên cứu này trở nên quá đơn giản để có thể giải thích đầy đủ mục đích của sọc ngựa vằn.
Giống như ngựa và người, ngựa vằn làm mát cơ thể bằng cách vã mồ hôi. Mồ hôi bay hơi sẽ giúp giảm nhiệt rất nhiều, nhưng quá trình bay hơi này cần diễn ra nhanh chóng nếu không mồ hôi sẽ bị giữ lại và khiến ngựa vằn bị bọc lại như trong phòng tắm hơi khổng lồ.
Loài ngựa có một protein gọi là latherin giúp lan mồ hôi vào đầu các sợi lông, làm tăng sự tiếp xúc với không khí và khả năng bay hơi.
Hồi tháng Sáu, Cobbs đã công bố trên Tạp chí Lịch sử Tự nhiên rằng vào những giờ ấm hơn trong ngày, các sọc đen trên ngựa vằn sống luôn có nhiệt độ cao hơn sọc trắng khoảng 12-15 độ C.
Họ cho rằng sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa các màu sọc sẽ tạo ra 'không khí nhiễu loạn nhẹ'.
Họ còn phát hiện ra rằng những sợi lông trên sọc đen dựng lên vào sáng sớm và buổi trưa. Những sợi lông dựng đứng này có thể giữ nhiệt vào buổi sáng mát mẻ và tạo điều kiện cho mồ hôi bốc hơi vào buổi trưa.
Ẩn mình ngay trước mặt?
Còn về giả thiết cuối cùng cho rằng sọc ngựa vằn giúp bảo vệ trước động vật ăn thịt, Caro tỏ ra hoài nghi.Trong chuyên khảo của mình vào năm 2016, 'Sọc Ngựa vằn', Caro liệt kê rất nhiều bằng chứng mâu thuẫn với giả thiết ngựa vằn dựa vào sọc để ẩn nấp hoặc gây rối cho thú săn mồi.
Ngựa vằn dành phần lớn thời gian trên những đồng cỏ mở, nơi các sọc của chúng rõ mồn một và không nhiều trong rừng nơi sọc có thể giúp chúng ngụy trang.
Chúng cũng có xu hướng chạy trốn hơn là lẩn nấp. Và sư tử dường như cũng ăn thịt rất nhiều ngựa vằn mà không gặp khó khăn gì.
Tuy nhiên, Rubenstein vẫn đang nghiên cứu giả thuyết này, mà ông mô tả là giả thiết 'khó nhất' để kiểm nghiệm trong toàn bộ các giả thiết.
Ông lưu ý rằng các nghiên cứu trước đây chỉ thử nghiệm theo hướng để xác định xem liệu sọc ngựa vằn có gây nhiễu cho con người hay không, chứ không phải tác động của nó lên sư tử.
"Khi nói đến bất kỳ cuộc tấn công nào [vào ngựa vằn], chúng ta không biết liệu [sư tử] thành công đến đâu hay không thành công." Nhóm của ông đang nghiên cứu làm thế nào sư tử tấn công các vật thể có sọc và không sọc.
Vì vậy, câu hỏi tại sao ngựa vằn có sọc đã được chứng tỏ là khó nhằn và không phải là không có rủi ro - Stephen Cobb đã bị cắn vào tay và phải nhập viện hai lần.
Mặc dù những nghiên cứu gần đây càng được thúc đẩy nhiều hơn, nhưng vẫn chưa có kết luận nào được đưa ra.
Do đó, có thể sọc đã tiến hóa để giải quyết nhiều vấn đề.
Chúng đã được chứng minh là bảo vệ ngựa vằn khỏi bị ruồi hút máu, và có thể vẫn được chứng minh là công cụ quan trọng trong giải pháp của ngựa vằn để giữ thân nhiệt không quá nóng.
Khó khăn là ruồi hút máu có xu hướng tập trung đông đảo nhất ở những chỗ và những khi trời ấm áp, ẩm ướt.
"Làm thế nào để tách hai yếu tố này ra? Đó là việc khó khăn," Rubenstein nói. "Tôi không thấy vấn đề gì nếu cả hai cơ chế phát huy cùng một lúc."
Bản tiếng Anh đã đăng trên BBC Future.
Tin liên quan
- Thú hoang, nạn nhân của 'tai nạn giao thông' ở Úc
- Mê tín dị đoan gây hại cho động vật và hệ sinh thái thế giới
- Những điều có thể bạn chưa biết về đười ươi, 'bà con' của người
- Châu Âu bảo vệ đường di cư của cá hồi, 'vua các loài cá'
- Những 'quả bóng' trong thế giới động vật
- Bắc Cực bốc cháy: Tai họa đối với khí hậu toàn cầu
- Vương quốc động vật: bí quyết sống lâu nhất, bay cao nhất
No comments:
Post a Comment