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

Mai Siêu Phong và Lý Mạc Sầu, ai mới là cao thủ?

Mai Siêu Phong và Lý Mạc Sầu, hai nữ ma đầu nổi tiếng trong thế giới võ hiệp Kim Dung, liệu ai hơn ai về võ công?
2

Sản xuất búp bê giá 260 triệu đồng giống trẻ em thật đến mức khó phân biệt!

"Tôi đã trải qua nhiều biến cố và những con búp bê thực sự đã giúp ích rất nhiều cho sức khỏe tinh thần của tôi", cô gái 23 tuổi tâm sự.
3

Tại sao Kiều Phong lại là người yếu nhất trong số các cao thủ tứ tuyệt của Thiên Long?

Bài viết phân tích sức mạnh của các cao thủ trong Thiên Long Bát Bộ, đặc biệt là tứ tuyệt, và đặt ra nghi vấn về vị trí của Kiều Phong. Liệu "chiến thần" Kiều Phong có thực sự xứng đáng với danh hiệu này khi so sánh nội lực với các cao thủ khác?

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.

Mỹ nhân gen Z hút triệu view với cảnh vác tải cám phăng phăng nuôi 200 con lợn

Phong cách sống - Nhật Thủy - 21/08/2025 08:00
Clip cô gái mảnh mai xinh xắn phăng phăng vác tải cám đổ cho đàn lợn ăn bất ngờ thành hiện tượng mạng với hàng triệu lượt xem chỉ sau 24 giờ.

Lời khuyên khác cho người quản lí dự án

Blog GS John VU - GS John Vu - 20/08/2025 13:00
Người quản lí dự án giỏi phải có cả kĩ năng kĩ thuật và kĩ năng trao đổi.

Xem "Sex Education", tôi gửi con gái tin nhắn và nhận được kỳ tích sau 2 tháng

Điện ảnh - Mỹ Hạnh - 20/08/2025 12:00
Bây giờ mỗi khi nhắc lại chuyện cũ, con gái vẫn thường cảm ơn tôi vì tin nhắn tối hôm đó.

Vì sao không nên dùng Face ID để mở khóa điện thoại?

Kỹ năng - KV - 20/08/2025 11:00
Mở khóa bằng khuôn mặt đã trở thành một phản xạ của nhiều người dùng iPhone. Nhưng sẽ ra sao nếu kẻ xấu không cần bẻ khóa, mà chỉ cần ép chính bạn dùng chìa khóa đó để chống lại mình?

'Câu hỏi về thế giới bên kia' từ góc độ khoa học: Sự va chạm giữa thực nghiệm và ảo tưởng

Suy ngẫm - Đức Khương - 20/08/2025 10:00
Câu hỏi "liệu có thế giới bên kia sau khi chết không" như một bí ẩn lớn mà con người luôn tìm cách giải đáp. Tuy nhiên, do vượt ra ngoài phạm vi quan sát trực tiếp và kiểm chứng thực nghiệm, khoa học truyền thống vẫn chưa thể đưa ra câu trả lời thuyết phục.

Sức mạnh của người thấu cảm - Sự khác biệt giữa người nhạy cảm và người thấu cảm

Từ sách - Phim - Quìn - 20/08/2025 09:00
Bạn từng thấy mệt mỏi vì “cảm” quá nhiều? Hay thấy mình dễ bị cuốn vào cảm xúc của người khác đến mức quên mất bản thân? Có thể bạn là một người nhạy cảm, hoặc thậm chí là một người thấu cảm.

Mẹ quét rác ở Đầm Sen, con trai bán vé số vươn lên thành chủ tịch công ty đa lĩnh vực

Truyền cảm hứng - Trần Hà - 20/08/2025 08:00
Câu chuyện được chia sẻ trong chương trình Gõ cửa thăm nhà mới đây thu hút sự chú ý của dư luận.

Sự thật tàn khốc: Cha mẹ càng lo lắng điều gì, con càng bị huỷ hoại bởi điều đó!

Suy ngẫm - Ứng Hà Chi - 19/08/2025 13:00
Thực tế, cha mẹ càng lo lắng điều gì cho con cái trong quá trình trưởng thành thì con càng mất mát, tổn thất nhiều hơn.

Nobita ơi, đừng làm 3 hành động này vì chúng khiến cậu và hàng triệu bạn trẻ "xếp đáy"

Điện ảnh - Đông - 19/08/2025 12:00
Nobita, cậu bạn đáng yêu nhưng mãi thụt lùi vì ba thói quen này!

Tuyệt đối không được đăng lên Facebook những thông tin này

Kỹ năng - Huỳnh Duy - 19/08/2025 11:00
Hình ảnh này có thể bị lợi dụng để đánh cắp thông tin, thực hiện các chiêu trò lừa đảo.

Nở rộ nghề 'bác sĩ' chuyên sửa Labubu

Phong cách sống - Hoàng Hà - 19/08/2025 10:00
Cơn sốt búp bê nhồi bông Labubu góp phần tạo nên làn sóng nghề nghiệp mới tại Trung Quốc là làm "bác sĩ đồ chơi".

Chăm sóc bản thân thật sự - Đã đến lúc định nghĩa lại “yêu bản thân”

Từ sách - Phim - Quìn - 19/08/2025 09:00
Nếu “chăm sóc bản thân” là đặt lịch spa, hay book một chuyến nghỉ dưỡng sang chảnh, nhưng nếu sáng hôm sau bạn vẫn thức dậy với cảm giác kiệt sức, lo âu, và chẳng biết mình đang sống vì điều gì… thì rõ ràng, vấn đề nằm sâu hơn thế.

Không cần ngân sách quảng cáo khổng lồ, Inbound Marketing là chìa khóa thu hút khách hàng thời đại số

Từ sách - Phim - Đan Thanh - 19/08/2025 08:00
Trong thời đại chuyển đổi số, doanh nghiệp ngày nay hầu hết đã chuyển đổi sang hình thức inbound marketing để tối ưu hóa không gian mạng và xây dựng nội dung phù hợp với từng nhóm khách hàng mục tiêu.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 5, 21/08/2025