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

Top 3 cao thủ chưa từng lộ diện trong truyện Kim Dung, Độc Cô Cầu Bại chỉ xếp thứ 2

Bài viết này sẽ hé lộ danh tính và xếp hạng ba vị đại cao thủ "ẩn dật" này.
2

Là tôi, con người đây mà

Cốc, cốc, cốc, ai gọi đó? - Tôi là người - Nếu là người, cho xem…?
3

Người đàn ông cưới AI làm "vợ hai", cuộc hôn nhân viên mãn suốt 5 năm nhưng bối rối khi cô ấy đề nghị sinh con

Mỗi ngày, cặp đôi cùng nhau nấu ăn, xem phim và đi dã ngoại lãng mạn. Thực tế, Travis luôn mang Lily Rose theo bên mình mọi lúc mọi nơi – chủ yếu là vì cô ấy sống trong túi anh, với tư cách là người vợ AI.
4

3 truyền nhân của Ngũ Tuyệt tông sư: Mai Siêu Phong, Khưu Xứ Cơ và Âu Dương Khắc so tài, ai mạnh hơn?

Ba cao thủ Mai Siêu Phong, Khưu Xứ Cơ và Âu Dương Khắc cùng giao chiến thì ai sẽ là người chiến thắng cuối cùng?
5

3 cao thủ khiến Trương Tam Phong thua xa: Có người chỉ dùng kiếm trúc tước hết vũ khí của 2.000 binh sĩ

Ai vượt mặt Trương Tam Phong về võ công trong thế giới kiếm hiệp Kim Dung?

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.

‘Nơi vết thương ánh sáng rọi vào’ - Giúp người cùng cảnh ngộ đi qua bóng tối

“Nơi vết thương ánh sáng rọi vào” là một tự truyện. Nhưng đọc nó, bạn sẽ thấy đây không chỉ là câu chuyện riêng của một người, mà là ánh sáng soi rọi cho nhiều người cùng cảnh ngộ đi qua bóng tối.

‘Bắt cóc ảo’ đòi tiền thật: Những cạm bẫy từ môi trường mạng

Kỹ năng - Thanh Hà - 02/08/2025 13:00
Một thực trạng đáng báo động xảy ra thời gian vừa qua là việc nhiều học sinh, sinh viên nhận được cuộc gọi từ đối tượng giả danh cơ quan công an đe dọa liên quan đến vụ án đang điều tra nhằm thao túng tâm lý, buộc nạn nhân liên hệ về gia đình chuyển tiền chuộc.

Xem "Sex Education", nữ sinh lập tức bị chinh phục vì 1 lý do, thốt lên ‘đầy giá trị’

Điện ảnh - Trà My - 02/08/2025 12:00
Một nữ sinh Mỹ cho rằng phim “Sex Education” là một bộ phim đầy giá trị và rất đáng xem.

2 câu chuyện người bố ông Hoàng Nam Tiến dạy con khiến ai nghe cũng rưng rưng: Con khỉ mất mẹ và chiếc bát vỡ

Phong cách sống - Hiểu Đan - 02/08/2025 10:00
Đây là điều vô cùng khác biệt ở ba, để lại cho ông Tiến một bài học giáo dục con cái rất lớn.

Sinh viên hỏi xoáy "Các chuyên gia AI làm gì khi bị mất điện", ông Hoàng Nam Tiến xuống gặp tận nơi để trả lời

Suy ngẫm - Nguyễn Phượng - 02/08/2025 09:00
Trước câu hỏi khó, được đánh giá ‘cực hay và triết lý’ của sinh viên, ông Hoàng Nam Tiến liền đứng dậy, xuống tận nơi sinh viên đó để đưa ra đáp án.

‘Nơi vết thương ánh sáng rọi vào’ - Giúp người cùng cảnh ngộ đi qua bóng tối

Từ sách - Phim - Thu An - 02/08/2025 08:00
“Nơi vết thương ánh sáng rọi vào” là một tự truyện. Nhưng đọc nó, bạn sẽ thấy đây không chỉ là câu chuyện riêng của một người, mà là ánh sáng soi rọi cho nhiều người cùng cảnh ngộ đi qua bóng tối.

Anh-Thu Nguyen - Nữ phi công gốc Việt tử nạn ở Mỹ trên hành trình vòng quanh thế giới

Truyền cảm hứng - 01/08/2025 13:00
Nữ phi công gốc Việt tử nạn trong vụ rơi máy bay tại Greenwood thuộc bang Indiana – Mỹ là người phụ nữ thứ 10 từng bay một mình vòng quanh thế giới.

Xem Sex Education, lần đầu tiên tôi nhận ra, chính mình khiến con trai sống trong mặc cảm, lo sợ

Điện ảnh - Thanh Hương - 01/08/2025 12:00
Tôi đã không làm gì sai. Nhưng tôi cũng không làm gì đúng.

PGS.TS Giáo dục: Thủ thuật thao túng tâm lý - Dù con bạn thông minh, nhưng liệu có thắng nổi

Kỹ năng - Trang Đào - 01/08/2025 11:00
Gần đây, những kẻ lừa đảo chỉ cần lời nói được lập trình tinh vi để thao túng tâm lý trẻ em. TS. Phạm Mạnh Hà cảnh báo: ngay cả những đứa trẻ thông minh, được giáo dục tốt vẫn có thể trở thành nạn nhân nếu không được trang bị kỹ năng nhận diện chiêu trò.

Cụ ông 111 tuổi vẫn lái ô tô mỗi ngày chia sẻ bí quyết sống lâu, sống khỏe

Phong cách sống - Hoàng Hà - 01/08/2025 10:00
Ở tuổi 111, ông Vincent Dransfield vẫn lái ô tô mỗi ngày, ham chạy bộ, tự nấu ăn và không cần ai hỗ trợ trong sinh hoạt, con cái chỉ cần đến thăm mỗi tuần một lần.

“Bắt cóc online”: Nạn nhân tự nhốt, quay clip tra tấn gửi gia đình

Suy ngẫm - PV - 01/08/2025 09:00
18 vụ "bắt cóc online" chỉ trong 4 tháng. Không có dây trói, không ai tiếp xúc, nhưng nạn nhân đa phần là sinh viên vẫn tự nhốt, quay clip tra tấn gửi gia đình.

Thuyết mặc kệ họ

Tủ sách - FN - 01/08/2025 08:00
Điều gì sẽ xảy ra nếu chìa khóa dẫn đến hạnh phúc, thành công và tình yêu chỉ là ba từ đơn giản: hãy kệ họ.

12 chân lý cuộc sống, ai ngộ ra sớm người ấy hạnh phúc

Suy ngẫm - Tích Thành - 31/07/2025 13:00
Có những câu nói chỉ vài chữ nhưng đủ để khiến lòng người bừng tỉnh, đủ để dẫn lối ta vượt qua bão giông cuộc đời. 12 câu nói dưới đây là những chân lý giản dị nhưng sâu sắc, dành cho những ai đang tìm kiếm sự bình yên giữa thế giới đầy xô bồ.

Xem “Sex Education”: Dù trẻ có thông minh đến mấy, cha mẹ vẫn phải chỉ dạy cho con điều này

Điện ảnh - Ứng Hà Chi - 31/07/2025 12:00
Từ câu hỏi ngây thơ của con, tôi chợt nhận ra bản thân cũng cần học cách trò chuyện và đồng hành cùng con một cách tinh tế hơn.

Ngày càng nhiều đứa con "biến mất" trong chính gia đình mình

Phong cách sống - Thiên Ân - 31/07/2025 11:00
Sẽ không bao giờ là quá muộn để hỏi một câu nhẹ nhàng: "Dạo này con có ổn không?".
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Chủ nhật, 03/08/2025