Sự tiến hóa diệu kỳ của chiếc lưỡi ở chim và bò sát

Anh Tú10/07/2023 10:00
Sự tiến hóa diệu kỳ của chiếc lưỡi ở chim và bò sát

Sự tiến hóa của lưỡi đã giúp các loài bò sát và lưỡng cư bắt được con mồi là động vật. Còn ở loài chim, một số cách thích nghi kỳ lạ nhất của lưỡi phản ánh sở thích ăn thực vật.

Kỳ trước: Từ đâu sinh ra chiếc lưỡi trong miệng?

Daniel Schwarz, nhà sinh vật học tiến hóa tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Bang Stuttgar (Đức) đánh giá: “Nhu cầu ăn uống có thể đã thúc đẩy sự xuất hiện của lưỡi, nhưng chọn lọc tự nhiên sau đó đã điều chỉnh và mài dũa nó cho vô số mục đích khác, đôi khi tạo ra “những hệ thống chuyên biệt kỳ quặc một cách khó hiểu. Ví dụ, kỳ nhông ngón chân có màng (Hydromantes) khi thè chiếc lưỡi dính để ngoạm côn trùng hoặc các loài động vật chân đốt nhỏ khác đã phóng toàn bộ xương cổ họng ra ngoài qua miệng. Chế độ săn mồi này đòi hỏi đến việc trang bị lại các cơ cổ họng, với một bộ lưu trữ năng lượng đàn hồi có thể được giải phóng ngay lập tức để bắn lưỡi ra và một bộ phận khác cuộn lưỡi trở lại.

Các loài kỳ nhông khác, ít nhất 7.600 loài ếch và cóc, cũng như tắc kè hoa và các loài thằn lằn khác đã tiến hóa một cách độc lập với kiểu kiếm ăn dùng lưỡi làm phi đạn siêu nhanh này. Chẳng hạn, tắc kè hoa phóng lưỡi với tốc độ gần 5 mét mỗi giây, bắt dế trong thời gian chưa đầy 1/10 giây.

ky-nhong.jpg
Kỳ nhông dùng lưỡi bắt côn trùng

Săn mồi bằng “đạn lưỡi” cần có sự thích nghi ở bề mặt lưỡi và lớp nhổ bao phủ chúng. Lượng nước bọt dồi dào tiết ra từ những phần nhô ra hầu như không nhìn thấy được gọi là "nhú" có thể giúp làm cho lưỡi của một số loài ếch đạt độ dính đến mức chúng có thể bẫy được con mồi nặng hơn 50%trọng lượng của nó. David Hu, một nhà nghiên cứu cơ sinh học tại Viện Công nghệ Georgia và các đồng nghiệp đã báo cáo vào năm 2017 rằng nước bọt bao phủ các nhú, có thể hoạt động giống như những ngón tay nhỏ xíu giúp kẹp chặt con mồi.

Thằn lằn có sừng (Phrynosoma) sử dụng lưỡi phủ đầy nước bọt không chỉ để tóm lấy con mồi mà còn để bảo vệ bản thân nó. Kiến mà chúng ăn là loài cắn rất đau và còn có nọc độc, nhưng thằn lằn đã nuốt sống chúng dễ dàng. Năm 2008, Schwenk và Wade Sherbrooke, cựu giám đốc Trạm nghiên cứu Tây Nam của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Mỹ, đã phát hiện ra rằng các chuỗi chất nhầy dày do nhú lưỡi và cổ họng tiết ra có tác dụng vô hiệu hóa con mồi có độc. Gần đây hơn, Schwenk đã phát hiện ra rằng ở loài thằn lằn có sừng, các cơ thường tạo nên hai bên lưỡi chỉ được gắn ở phía sau. Quá trình tiến hóa đã cấu trúc lại các phần tự do của cơ thành các đường gờ dọc theo hai bên lưỡi, có thể giúp tạo ra một túi chất nhầy để xử lý kiến trước khi nuốt.

Trong khi nhiều lưỡi của ếch và thằn lằn đã tiến hóa theo hướng tinh chỉnh để bắt con mồi và đưa vào miệng thì lưỡi rắn lại tiến hóa để giúp khứu giác tinh tế hơn. Đây là một sự thích nghi cho phép rắn phát hiện và rình bắt con mồi ở xa hoặc ẩn nấp nơi khuất. Sự khác biệt về nồng độ của chất tạo mùi được cảm nhận bởi mỗi điểm trên chiếc lưỡi chẻ đôi của rắn giúp tập trung vào mục tiêu mà nó không thể nhìn thấy. Schwenk và cựu sinh viên do ông hướng dẫn tốt nghiệp là William Ryerson vào năm ngoái đã báo cáo về Nghiên cứu tổng hợp và so sánh sinh học. Họ dường như điều chỉnh mô phỏng cách lưỡi lập lòe để tối ưu hóa việc thu thập các phân tử mùi trong các điều kiện khác nhau.

ran.jpg
Rắn thè lưỡi đánh hơi

Sau khi nghiên cứu hình thái, sinh lý học và cử động lưỡi của hàng chục loài bò sát, Schwenk kinh ngạc trước việc biểu cảm của lưỡi có thể tiết lộ về lối sống của động vật. Schwenk tự tin nói: “Chỉ cần bạn cho tôi xem lưỡi loài nào đó, tôi có thể nói cho bạn biết rất nhiều về chúng”.

Sự tiến hóa của lưỡi đã giúp các loài bò sát và lưỡng cư bắt được con mồi là động vật. Còn ở loài chim, một số cách thích nghi kỳ lạ nhất của lưỡi phản ánh sở thích ăn thực vật. Hầu hết lưỡi chim là một mảnh cứng bằng chất sừng (giống móng tay) hoặc xương, với ít cơ hoặc mô sống khác. Schwenk nói: “Chúng chỉ là một băng chuyền để di chuyển thức ăn từ trước về sau. Nhưng có những trường hợp ngoại lệ, đáng chú ý nhất là ở chim ruồi và các loài chim khác hút mật hoa. David Cuban, một sinh viên tốt nghiệp tại Đại học Washington (UW), người làm việc với nhà vật lý sinh thái hành vi Alejandro Rico-Guevara, cho biết: “Lưỡi có lẽ là thành phần quan trọng nhất để hút mật hoa ở chim ruồi”.

Mật hoa chứa đầy năng lượng và dễ tìm. Nhưng mỗi bông hoa chỉ cung cấp một vài giọt, thường được cô đặc sâu trong một bông hoa dài và hẹp. Nhiều loài chim ruồi ăn mật hoa, chim hút mật và các nhóm chim không liên quan khác đối phó với những hạn chế này bằng tiến hóa để có mỏ dài thon và lưỡi chuyên dụng cao.

Các nhà nghiên cứu từng cho rằng những con chim này dựa vào cơ chế hoạt động của mao dẫn để hút mật hoa. Và một số trong số chúng như loài ăn mật ong (Certhionyx variegatus) đã làm được việc trộm mật kiểu này. Ở loài này, lưỡi có một đầu giống như cọ vẽ để cắm vào mật hoa, sau đó sẽ hút mật hoa theo các rãnh chạy dọc theo chiều dài của lưỡi.

Nhưng đối với những con chim ruồi, vốn lè lưỡi 15 lần mỗi giây khi hút từng bông hoa và nhanh chóng di chuyển, hoạt động mao dẫn không đủ nhanh. Nhóm của Rico-Guevara đã quay các video tốc độ cao khi chim ruồi Anna (Calypte anna), chim ruồi cổ trắng (Florisuga mellivora), hoa tai tím lấp lánh (Colibri coruscans), chim ruồi lễ hội (Lophornis chalybeus) và những loài chim ruồi khác ghé thăm những bông hoa nhân tạo trong suốt chứa đầy dung dịch mật hoa. Các cảnh quay tiết lộ rằng lưỡi của chim ruồi hoạt động giống như một máy bơm mật hoa nhỏ.

Rico-Guevara và các cộng sự gần đây đã chuyển sự chú ý sang một số loài chim ăn mật hoa kỳ lạ nhất: vẹt lorikeet. Với chiều cao 30cm và nặng 100gr, vẹt lorikeet nặng hơn hầu hết các loài chim hút mật và hoàn toàn không có khả năng bay lơ lửng giữa không trung như chim ruồi. Loài vẹt này có chiếc mỏ vẹt ngắn, mập, cong móc câu điển hình và chiếc lưỡi cơ bắp giống như lưỡi của chúng ta. Tất cả những đặc điểm đó tưởng như khiến việc húp mật hoa từ những bông hoa dài và mỏng là không thể. Nhưng nhóm Rico-Guevara đã xác định được sự thích nghi giúp những con vẹt này có được những thứ ngọt ngào.

Để bắt đầu, những con vẹt nhắm đến những bông hoa phẳng hơn, thoáng hơn. Và thay vì bay lơ lửng, chúng đáp xuống một cành cây gần đó và uốn éo cơ thể quanh bông hoa. Sau đó, chúng mở mỏ và thè lưỡi, lưỡi này trải qua một quá trình biến đổi đáng kinh ngạc khi vươn dài và nở thành hình… một bông hoa. Rico-Guevara gần đây đã phát hiện ra đầu lưỡi cứng, sần sùi mở ra thành một mảng hình tròn nhô ra gần giống như một con hải quỳ. Những phần nhô ra này hoạt động giống như lông của cọ vẽ để hút mật hoa.

vet.jpg
Lưỡi của vẹt lorikeet có đầu giống hình hoa nở

Trong một thí nghiệm, Rico-Guevara đã pha dung dịch mật hoa thử nghiệm với hợp chất bari, một phiên bản pha loãng của chất mà các bác sĩ cho bệnh nhân uống khi tìm kiếm vật cản trong đường tiêu hóa. Sau đó, họ cho vẹt ăn rồi chụp phim x-quang. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khi đầu lưỡi đã thấm đẫm một giọt mật hoa lớn, con chim sẽ ấn nó vào miệng, ép chất lỏng ra ngoài. Sau đó, nó đóng mỏ lại, đẩy mật hoa trở lại cổ họng và lặp lại quá trình cho đến khi tất cả mật hoa chảy xuống thực quản.

Đó không phải là cách duy nhất vẹt "thưởng thức" mật hoa. Năm ngoái, David Cuban đã quay phim việc cho những con vẹt treo nhỏ hơn ăn (được đặt tên như vậy vì chúng treo mình lộn ngược khi ngủ). Thay vì đầu lưỡi rậm rạp như của lorikeet, những con vẹt treo có đầu lưỡi có rãnh và các video của Cuban tiết lộ rằng chúng rung lưỡi rất nhanh để bơm một lượng nhỏ mật hoa trở lại thực quản và xuống cổ họng.

Bằng cách mô tả chi tiết cách những con chim này kiếm ăn và tính toán năng lượng mà chúng tiêu tốn trong quá trình này, Cuban, Hewes và Rico-Guevara hy vọng tìm hiểu cách thức các chiến lược kiếm ăn của chúng để giải mã quá trình tiến hóa của chúng cũng như quá trình tiến hóa của các loài thực vật cho mật. Chẳng hạn, kể từ khi tiến hóa cách đây 22 triệu năm, chim ruồi đã ảnh hưởng đến lượng mật hoa mà cây đối tác của chúng tạo ra và độ sâu của hoa. Rồi điều này đến lượt nó đã tác động đến độ dài của mỏ chim ruồi để biến chúng thành kẻ khai thác mật hoa độc quyền. Đó là điệu nhảy đồng tiến hóa của chim và hoa — được trung gian bởi lưỡi của chúng.

Kỳ tới: Lưỡi là trung tâm của tiến hóa

 


Gửi bình luận
(0) Bình luận
1

Có phải vì biểu ca, Vương Ngữ Yên rời bỏ Đoàn Dự, câu trả lời đến từ Vân Trung Hạc

Vì sao Đoàn Dự thất bại trong cuộc chinh phục trái tim Vương Ngữ Yên?
3

Tại sao Tiểu Long Nữ và Vương Ngữ Yên có dung mạo giống nhau?

Tiểu Long Nữ và Vương Ngữ Yên sở hữu dung mạo giống nhau đến kinh ngạc.
4

Dương Quá chết dưới tay cao thủ, người đã tạo ra tuyệt kỹ từ Ngọc Nữ Tâm Kinh?

Có một cao thủ ẩn danh với võ công thâm hậu được cho là có liên quan đến cái chết bí ẩn của Dương Quá, sự thật là gì?
5

Tại sao sân bay bổ nhiệm hai chú chó làm giám đốc?

Theo lý giải của giới chức thành phố Odate (Nhật Bản), 2 chú chó giống Akita được bổ nhiệm làm giám đốc sân bay để kỷ niệm hành trình 10 năm loài chó này đóng vai trò chào đón du khách.

Từ đâu sinh ra chiếc lưỡi trong miệng

Lưỡi là cơ quan quan trọng của con người nhưng ít có công trình nào nghiên cứu về bộ phận này. Chúng tôi sẽ giới thiệu công trình nghiên cứu về chiếc lưỡi trong lịch sử tiến hóa sinh học.

5 công cụ AI trực tuyến tốt nhất để tạo meme

Meme là hình ảnh hay video kèm theo tiêu đề hài hước mang tính giải trí, được lan truyền rộng rãi trên các trang mạng xã hội. Hoạt động tạo meme trực tuyến đang gia tăng thời gian qua.

Tờ báo giấy lâu đời nhất thế giới in số cuối cùng sau 320 năm

Trang The Guardian đưa tin nhật báo Wiener Zeitung của Áo vừa in số cuối cùng vào ngày 30.6.

Những câu chuyện bí ẩn chưa có lời giải đáp trên thế giới

Những câu chuyện bí ẩn chưa có lời giải đáp trên thế giới sẽ là một trong những điều đáng sợ nhất bạn từng được nghe…

Nữ người mẫu ảo trông như thật, ngày càng nổi tiếng và kiếm tiền "khủng"

Những người mẫu ảo đang được xây dựng có cảm xúc giống như con người và còn thường xuyên xuất hiện trên báo, tham gia nhiều sự kiện lớn.

Kẹt 80 giờ trong tàu lặn bị chìm và cuộc giải cứu thành công nhất trong lịch sử - Kỳ 2

Vào năm 1973, Roger Mallinson, cựu phi công Hải quân Hoàng gia Anh, cùng với Roger Chapman đã được giải cứu sau 84 giờ bị mắc kẹt ở độ sâu 480m ngoài khơi bờ biển Ireland trong chiếc tàu lặn Pisces  rộng chưa đầy 2m.

Kẹt 80 giờ trong tàu lặn bị chìm và cuộc giải cứu thành công nhất trong lịch sử - Kỳ 1

Vụ việc tàu lặn Titan mất tích khi thám hiểm xác tàu Titanic khiến ông Roger Mallinson và Roger Chapman (Anh) nhớ lại ký ức kinh hoàng khi bị mắc kẹt 84 tiếng trong chiếc tàu lặn bị chìm ngoài bờ biển Ireland 457m cách đây 50 năm.

Tàu Titanic và lí do thế giới vẫn bị mê hoặc bởi câu chuyện về con tàu bi kịch

Mặc dù chiếc tàu Titanic bi thảm đã bị đắm vào năm 1912 nhưng cho đến ngày nay, câu chuyện về chuyến tàu vẫn tiếp tục là chủ đề được thế giới chú ý và bàn tán.

Mẹ sử dụng lò vi sóng theo cách rất tiện lợi lại tốt cho sức khỏe

Kỹ năng - Mỹ Diệu - 01/06/2025 12:00
Có thể bạn nghĩ rằng lò vi sóng chỉ có thể dùng để hâm nóng đồ ăn. Nhưng hãy để tôi cho bạn thấy cách mẹ tôi dùng nó, đúng là "gừng càng già càng cay"!.

Vì sao Âu Dương Phong hễ thấy hai cao thủ này là né tránh?

Thư giãn - Nguyệt Phạm - 01/06/2025 11:00
Điều gì ẩn giấu đằng sau thái độ khác biệt này của Âu Dương Phong?

Người đàn ông rong ruổi các tỉnh miền Tây chụp biển địa giới trước sáp nhập

Phong cách sống - Nguyễn Ngoan - 01/06/2025 10:00
Nghe tin các tỉnh miền Tây quê mình dự kiến sáp nhập, anh An dành 3 ngày chạy xe máy đến từng biển địa giới chụp ảnh lưu giữ kỷ niệm.

5 bài học dạy con của ''Vua dầu mỏ'' Rockefeller giúp gia tộc giàu 7 đời

Suy ngẫm - Khuê Hiền - 01/06/2025 09:00
Tỷ phú Rockefeller luôn đánh giá cao sự nỗ lực của mỗi cá nhân trên chặng đường làm giàu.

Khai mở hạnh phúc - Sáu lầm tưởng về hạnh phúc

Từ sách - Phim - TĐ - 01/06/2025 08:00
Chúng ta đã bắt đầu quyển sách bằng cách tìm hiểu xem hạnh phúc là gì, giờ là lúc để nghĩ xem hạnh phúc không phải là gì. 

Không phải Nữ Oa hay Tây Vương Mẫu, đây là nữ thần có thể giết Tôn Ngộ Không

Điện ảnh - Nguyệt Phạm - 31/05/2025 13:00
Bà là một vị thần quan trọng trong các tín ngưỡng dân gian.

Dịch vụ giúp "biến mất" khỏi Internet

Kỹ năng - Thái Nguyễn - 31/05/2025 12:00
Từ nhu cầu xóa dấu vết online đến dịch vụ “ẩn thân kỹ thuật số” bùng nổ, câu chuyện biến mất khỏi Internet đang dần trở thành trào lưu thời hiện đại.

Kiếm hiệp Kim Dung: Điều gì giúp Quách Tĩnh thắng được 4 cao thủ Ngư - Tiều - Canh - Độc?

Thư giãn - Quốc Tiệp - 31/05/2025 11:00
Chính sự kết hợp giữa sự chân thành của Quách Tĩnh và trí thông minh của Hoàng Dung đã giúp họ đến gặp được Nhất Đăng đại sư.

Gen Alpha - Thế hệ học trên TikTok, ôn thi qua hashtag

Phong cách sống - Trang Vũ - 31/05/2025 10:00
Thế hệ này đã biến việc học thành xu hướng, biến bài giảng thành nội dung viral.

Không còn bệnh tim - Bí mật cho trái tim khỏe mạnh từ một phân tử nhỏ bé kỳ diệu 

Từ sách - Phim - Minh Hằng - 31/05/2025 09:00
Hãy đọc "Không còn bệnh tim" (No More Heart Disease) để khám phá những bí mật của trái tim và bắt đầu hành trình chăm sóc sức khỏe chủ động ngay hôm nay. Vì một trái tim khỏe mạnh, chính là nền tảng của một cuộc sống hạnh phúc và ý nghĩa.

55 nguyên tắc ứng xử thiết yếu để thành công - Đừng đợi đến khi con lớn mới dạy con cách ứng xử

Từ sách - Phim - Quìn - 31/05/2025 08:00
Là cha mẹ, ai cũng mong con mình trở thành người tử tế, tự lập và mạnh mẽ. Nhưng đó không phải là điều trẻ học được trong một sớm một chiều, mà là kết quả của sự rèn luyện từng ngày, bắt đầu từ những điều nhỏ nhất trong ứng xử hằng ngày.

Xem ‘Sex Education’, tôi ân hận vì nói với con: ‘Chuyện này không dành cho con nít’

Điện ảnh - Ứng Hà Chi - 30/05/2025 13:00
Tôi từng né tránh chuyện tình yêu, giới tính để bảo vệ con.

Vợ u não sống thực vật, chồng hát, nhảy mỗi ngày để đánh thức và phép màu xảy ra

Truyền cảm hứng - Nhật Thùy - 30/05/2025 12:00
Bác sỹ khuyên từ bỏ khi người vợ u não chuyển sang sống thực vật, tiền đã cạn, nhưng phép màu đã xảy ra sau nhiều tháng Deng nhảy và hát để cố gắng đánh thức cô.

Lotus Chat - ứng dụng vừa vượt Zalo, Messenger về lượt tải: Người dùng đánh giá gì?

Kỹ năng - Phan Trang - 30/05/2025 11:00
Lotus Chat - ứng dụng nhắn tin của người Việt đang nhận được nhiều đánh giá tích cực của người sử dụng.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 2, 02/06/2025