Bí ẩn “hoa văn” ngựa vằn

Tamnhin.net - 22/06/2012 10:39

(Tamnhin.net) - Những đường sọc của ngựa vằn mang tính riêng biệt như vân tay của con người. Chúng có chức năng gì? Câu trả lời của các nhà khoa học rất khác nhau, thậm chí trái ngược nhau.

Các nhà khoa học từ lâu đã tranh cãi về ý nghĩa của các sọc đen, trắng ở lông ngựa vằn. Các nhà vật lý học và sinh vật học Hunggari cho thấy rằng hình vẽ đen – trắng của ngựa vằn không hấp dẫn đối với horseflies (một dạng ruồi trâu) chuyên hút máu động vật, đặc biệt là động vật có móng. Những sọc đen và trắng phản lại ánh sáng phân cực theo cách khác nhau và đó là yếu tố then chốt tác động tới hành vi của côn trùng hút máu khi chúng tiếp nhận sự phân cực của ánh sáng. Đây là công trình nghiêm túc đầu tiên về tác dụng của sự phân bố màu sắc trên lông của ngựa vằn từ trước tới nay.

Những giả thiết về tác dụng của “hoa văn”

Ngựa vằn thuộc chi Equus, giống như ngựa nhà. Có ba giống ngựa vằn – ngựa vằn đồng cỏ, ngựa vằn sa mạc và ngựa vằn núi. Điều thú vị là mối quan hệ họ hàng giữa ba giống ngựa vằn này với nhau chẳng chặt chẽ hơn so với mối huyết thống giữa chúng với giống lừa rừng Onager hay lừa nhà. Khi còn ở trong bụng mẹ mọi bào thai của tất cả các giống ngựa vằn đều chỉ có màu đen và các sọc trắng chỉ xuất hiện ở thai kỳ cuối cùng. Bắt đầu từ thế kỷ 19 các nhà khoa học đã tranh cãi về chức năng của các sọc đen – trắng trên lông ngựa vằn. Dưới đây là một số giả thiết:

1.Các sọc đen – trắng có thể tạo ra ảo ảnh, làm tăng kích thước cơ thể ngựa vằn để tự vệ trước thú dữ.

2.Các sọc đen – trắng được dùng để ngụy trang. Chẳng hạn màu lông đặc biệt giúp ngựa vằn lẩn vào nền của cánh đồng hoang cỏ mọc um tùm. Dưới ánh sáng yếu các sọc này rất khó nhận ra ngay ở cự ly gần.

3. Khi ngựa vằn chuyển động các sọc đen – trắng làm nhiễu mắt thú dữ khiến chúng khó khăn trong việc săn mồi.

4. Các sọc đen – trắng có thể được sử dụng cho việc giao tiếp nội bộ. Do mỗi cá thể có “hoa văn” riêng nên con non dễ nhận biết con mẹ hay con cái nhận ra con đực đầu đàn.

5. Tính cân đối, đều đặn của các sọc đen – trắng là dấu hiệu khả năng sống của từng con ngựa vằn. Nếu “hoa văn” thiếu cân đối thì đây là dấu hiệu cho thấy chủ thể yếu kém, ốm hay bị thương.

6. Các sọc đen – trắng giúp điều chỉnh nhiệt độ. Do sọc đen và sọc trắng tiếp nhận nhiệt độ từ mặt trời khác nhau nên khi kết hợp với nhau chúng tạo ra sự đối lưu không khí và bằng cách đó ngựa vằn có thể làm mát cơ thể.

7.Các sọc đen – trắng bảo vệ ruồi xê rê, một giống ruồi gây bệnh ngủ ở châu Phi. Chúng ta biết rằng ruồi xê rê tránh đậu lên bề mặt có nhiều màu sắc mà thích đậu lên vật thể chỉ có một màu.

Điều đáng lưu ý là phần lớn các chức năng của sọc đen – trắng ở ngựa vằn đều chưa được thẩm định bằng thực nghiệm. Cho đến nay chỉ mới giả thiết cuối cùng được chứng minh: Quả thật, ruồi xê rê ngại đậu lên lông ngựa vằn và vì thế ngựa vằn thắng thế so với các loài có móng khác.

Chỉ để chống ruồi trâu?

Tạp chí Journal of Experimental Biology đã đăng kết quả công trình nghiên cứu của một nhóm các nhà vật lý học và sinh vật học của Hunggari, cho thấy chức năng mới của các sọc đen – trắng ở ngựa vằn. Các nhà nghiên cứu đưa ra giả thiết rằng ruồi trâu, ruồi thuộc họ Tabanidae ít bị các sọc đen – trắng ở ngựa vằn thu hút hơn so với màu lông đơn điệu của các loài ngựa thường. Ruồi trâu là loài côn trùng đáng ghét nhất đối với động vật có móng. Loài ruồi này có mặt ở gần nguồn nước, nơi động vật có móng qua lại để giải khát. Các nhà khoa học đã chứng minh được rằng ruồi trâu bị ánh sáng phân cực theo chiều ngang phản chiếu trên bề mặt nước, thu hút.

Những năm gần đây các nhà vật lý học và sinh vật học Hunggari đã theo dõi mức độ mà các loài động vật có móng khác nhau thu hút côn trùng hút máu, trước hết là ruồi trâu. Chúng ta biết rằng tất cả các côn trùng tiếp nhận sự phân cực của ánh sáng nhờ đặc điểm đặc biệt trong cấu tạo mắt và chúng tích cực sử dụng điều này để định hướng. Các nhà khoa học Hunggari đã chứng minh rằng ruồi trâu khó đậu vào cơ thể ngựa bạch trong khi ngựa nâu và ngựa ô (lông đen) thì rất cuốn hút chúng. Ngựa bạch phản chiếu chủ yếu ánh sáng không phân cực trong khi ngựa có màu lông tối phản chiếu chủ yếu ánh sáng phân cực. Các nhà khoa học Hunggari đặt ra nhiệm vụ giải thích cách thức mà ngựa vằn thu hút ruồi trâu. Nếu cho rằng ngựa vằn là phương án trung gian giữa ngựa bạch và ngựa ô thì mức độ thu hút của ngựa vằn đối với ruồi trâu cũng ở mức trung bình.

Các tác giả của công trình nghiên cứu đã tiến hành các cuộc thí ngiệm để theo dõi mức độ hấp dẫn đối với ruồi trâu từ phía các vật thể nhiều màu sắc và hình nộm ngựa vằn ở các góc độ phân cực ánh sáng khác nhau.

Trong hai thí nghiệm đầu tiên các nhà khoa học sử dụng một khay nhựa có kích thước 50 cm x 50 cm đựng dầu thực vật để thu hút ruồi trâu. Trong thí nghiệm thứ nhất các khay nhựa được sơn hai hoặc sáu sọc trắng trực giao, chiều rộng của các sọc bằng nhau. Trong thí nghiệm thứ hai chiều rộng của các sọc biến đổi sao cho một khay có một nửa màu trắng, một nửa màu đen, khay thứ hai có ba sọc đen và ba sọc trắng, khay thứ ba có sáu sọc đen và sáu sọc trắng. Các khay đựng dầu được đặt ở các trang trại nuôi ngựa và để ngoài trời trong suốt mấy tuần liền. Khi ruồi trâu sa vào dầu ăn thì bị dính vào, không thể bay thoát. Kết thúc cuộc thí nghiệm các nhà khoa học đếm số lượng ruồi trâu dính ở các khay.

Các khay có ít sọc trắng nhất có nhiều ruồi trâu bị dính nhất. Ngược lại, các khay có nhiều sọc trắng nhất có ít xác ruồi trâu nhất. Các tác giả nghiên cứu kết luận rằng bề mặt màu đen phản chiếu ánh sáng phân cực theo chiều ngang ít hấp dẫn ruồi trâu nhất nếu trên đó có nhiều sọc trắng phản chiếu ánh sáng không phân cực.

Nhưng từ hai cuộc thí nghiệm này chúng ta vẫn chưa rõ ruồi trâu ban đầu thích đậu vào bề mặt có màu gì. Các nhà khoa học đã tiến hành cuộc thí nghiệm thứ ba với các tấm nhựa được phết keo dính đặc biệt, trong suốt và hấp dẫn ruồi trâu. Tấm thứ nhất được sơn một nửa màu đen, một nửa màu trắng, tấm thứ hai – hai sọc trắng, tấm thứ ba – bốn sọc trắng. Ruồi trâu đậu vào tấm nhựa và ngay lập tức bị dính chặt vào. Kết quả cho thấy ruồi trâu thích tấm nhựa đươc sơn một nửa màu trắng và ít chọn tấm nhựa có bốn sọc trắng. Ngoài ra, ruồi trâu đậu vào phần nhựa màu đen nhiều gấp 3 – 4 lần so với bề mặt màu trắng.

Tiếp đó các tác giả nghiên cứu đã tiến hành cuộc thử nghiệm thứ tư với hình nộm ngựa. Các hình nộm có kích thước và hình dáng giống nhau nhưng được sơn các màu khác nhau – đen, nâu, trắng và sọc nhiều màu. Ruồi trâu đậu vào hình nộm ngựa đen nhiều nhất, tiếp đến là ngựa nâu và sau đó là ngựa trắng. Nhưng điều đáng ngạc nhiên là hình nộm ngựa vằn thu hút được ít ruồi trâu hơn so với ngựa trắng.

Trong một cuộc thí nghiệm khác các tác giả nghiên cứu đã theo dõi chiều rộng của các sọc màu tác động thế nào đến hành vi của ruồi trâu và nhận thấy rằng kích thước các sọc như ở lông ngựa vằn ít thu hút côn trùng hút máu nhất.

Các nhà khoa học Hunggari lần đầu tiên chứng minh một cách thuyết phục rằng bề mặt sơn các sọc đen – trắng khiến ruồi trâu lảng tránh do các sọc này phản chiếu ánh sáng phân cực khác nhau. Ruồi trâu ghét nhất các sọc màu có chiều rộng gần giống với sọc đen – trắng ở lông các giống ngựa vằn hiện đại. Trên các tấm ảnh ta thấy có kích thước hẹp nhất là các sọc màu ở đầu và chân của ba giống ngựa vằn vì đó là những phần cơ thể quan trọng nhất đối với động vật. Phần đầu chứa các bộ phận tối quan trọng đối với sự sống như mắt, tai, miệng…), còn chân thì cần cho việc trốn chạy thú dữ. Điều này rất có ý nghĩa trong quá trình tiến hóa của ngựa vằn – ruồi trâu ít đậu vào đầu và chân ngựa vằn nhất.

Dĩ nhiên, không phải ruồi trâu hoàn toàn lảng tránh ngựa vằn. Nói gì thì nói, không chỉ màu sắc của động vật có ý nghĩa mà ruồi trâu còn bị thu hút bởi mùi và khí cacbonic do ngựa thải ra.

Thế còn tại sao trong quá trình tiến hóa không phải tất cả các loài ngựa đều chọn cho mình các sọc màu đen – trắng mà phần lớn vẫn giữ gam màu tối rất hấp dẫn với ruồi trâu? Có thể, màu sẫm trên lông động vật cũng có ưu thế riêng, chẳng hạn trên nền phong cảnh thiên nhiên nào đó thì màu nâu – đen dễ ngụy trang hơn các sọc màu đen – trắng.

Trần Quang Vinh (theo Journal of Experimental Biology)


Tin mới