Cá xuất hiện trong hang động biệt lập, hồ trên sa mạc: 'Chiến thuật' phân tán thông minh

Người xưa vẫn có câu "Nơi nào có nước là có cá", vậy phải chăng có ý rằng cá được sinh ra từ nước. Quả thực, có rất nhiều hồ trong hang động, hồ trên sa mạc, hồ trên núi, đều là những nơi có nước nhưng bị cô lập và chúng có cá sinh sống. Thậm chí nhiều ao mới đào chỉ sau 1 thời gian là thấy cá xuất hiện. Thế nhưng, cá không có chân thì sao chúng có thể tự di chuyển đến được?

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành một thí nghiệm để trả lời cho câu hỏi tại sao nước có thể sinh ra cá. Mọi hoạt động của cuộc thí nghiệm này đã được ghi lại và dựng thành bộ phim tài liệu có tên là "The Hidden Paradise". Nội dung của bộ phim chủ yếu được ghi tại một nơi khai thác cát bị bỏ hoang, các nhà khoa học sẽ quan sát toàn bộ quá trình hình thành và sinh sản của cá tại những cái hố ở nơi này.

Quá trình hình thành kỳ lạ

Hơn 50 năm trước, do dân số Pháp gia tăng, nhu cầu về vật liệu xây dựng tăng nhanh, người ta đã khai thác một lượng lớn cát sỏi ở hai bên bờ sông Rhine. Công việc khai thác này kéo dài tới 20 năm khiến cho môi trường sinh thái bị hủy hoại. Do khai thác hết, những nơi này cuối cùng đã bị bỏ hoang.

Sau khi bị bỏ hoang, mỏ khai thác cát này chỉ còn lại rất nhiều hố sâu lớn. Mặc dù những chiếc hố nằm ở hai bên bờ sông Rhine nhưng chúng cách xa dòng nước và tạo thành một khu cách biệt độc lập. Do nước mưa và nước ngầm, những chiếc hố sâu đó dần trở thành các hồ nhỏ.

Một thời gian sau khi hồ được hình thành, một số vi sinh vật bắt đầu xuất hiện và định cư ở đây. Tuy nhiên, lúc này, trong hồ vẫn chưa có sự xuất hiện của cá, điều này cũng giống như một khu rừng nguyên sinh với cây cối rậm rạp nhưng thiếu đi các loài động vật sinh sống ở đó.

Loài động vật đầu tiên di chuyển đến với hồ mới hình thành là động vật lưỡng cư. Đó là những con ếch, chúng đã phát hiện ra "thiên đường" mới với vô số vi sinh vật và nguồn thức ăn dồi dào bên dưới nước. Vì thế, những con ếch liền nhanh chóng di chuyển tới đây và sinh sản với số lượng lớn trong các hồ mới.

Đàn con của ếch lớn lên và phát triển thành những con nòng nọc. Chúng đã trở thành những thổ dân đầu tiên trong các hồ này. Thế nhưng, việc các hồ có quá nhiều nòng nọc sẽ thu hút sự chú ý của loài thiên địch của chúng. Cụ thể, ở đây chính là một số loài chim chuyên săn bắt dưới nước. Chúng coi những con nòng nọc này là món ngon hiếm có. Do đó, lũ chim liền đổ xô tới các hồ mới hình thành này để săn những con nòng nọc.

Tuy nhiên, những con chim này cũng là loài chuyên săn bắt cá dưới nước. Trong quá trình bắt cá, lông của chúng cũng vô tình mang theo trứng cá từ dưới sông. Trứng được mang vào hồ, sau đó cá cũng xuất hiện ở đây.

Trên đây là tất cả những gì đã được ghi lại trong cuốn phim tài liệu. Từ đây, chúng ta có thể thấy rõ rằng mạch sinh sôi của cá trong những hồ nước bị cô lập. Mặc dù vậy, vẫn có những ý kiến trái ngược cho rằng các hồ này vốn gần sông nên chuyện cá xuất hiện không có gì khó hiểu. Vậy, việc những nguồn nước hoàn toàn bị cô lập như hồ trên sa mạc, hồ trên núi, nước trong hang động biệt lập… có sự tồn tại của cá thì sao?

0,2 % tỷ lệ sống sót

Xuất phát từ băn khoăn này, các nhà khoa học đã tiếp tục thực hiện một nghiên cứu mới về tỉ lệ sống sót của trứng cá trong những điều kiện không tưởng. Đáng ngạc nhiên là, tuy tỉ lệ siêu nhỏ nhưng sự thực là có 0,2% trứng cá vẫn có thể sống và tiếp tục nở sau khi vượt qua đường tiêu hóa của 1 con vịt. Các nhà khoa học cho rằng đây là nguyên nhân khiến cho cá có thể xuất hiện ở những nơi "không tưởng".

Nhà sinh vật học Ádám Lovas-Kiss đến từ Viện nghiên cứu Danube, Hungary và nhóm của mình đã cho vịt cổ xanh ăn trứng của cá chép thông thường và cá giếc Phổ. Một trong số 8 con vịt đã được cho ăn tới 500 quả trứng cá. Sau đó, họ đã thu hồi được 18 quả trứng từ phân vịt. Trong đó có tới 12 quả vẫn có cơ hội sống sót nhưng trên thực tế chỉ có 3 quả nở thành công.

Các nhà khoa học đã quyết định làm thí nghiệm này dựa trên chiến thuật vận chuyển hạt giống cây trồng ở một số loài côn trùng. Tức là cây trồng lợi dụng côn trùng để giúp chúng phát tán hạt giống. Loại hành trình phân tán trứng cá qua ruột của động vật được đặt tên là endozoochory.

Từ kết quả thí nghiệm, họ nhận định rằng trứng cá được di chuyển đến những nơi hẻo lánh bằng cách dính vào mỏ, lông và chân của các loài chim. Và đặc biệt là trứng cá được phân tán qua phân chim.

Mặc dù tỷ lệ sống sót của trứng cá tuy có vẻ ít nhưng khi xét trên số lượng trứng các loài cá và số lượng chim săn bắt cá trên thế giới thì kết quả quy đổi sẽ hoàn toàn thay đổi.

Cụ thể, một con cá chép có thể đẻ 1,5 triệu quả trứng chỉ trong 1 lần sinh sản. Do đó, sẽ có những thời điểm, trứng cá có thể chiếm tới 100% kích thước dạ dày của một số loài chim săn cá.

Nhà sinh vật học Ádám Lovas-Kiss cho biết, những quả trứng cá chép chỉ mất 1 tiếng để di chuyển trong đường tiêu hóa của một con vịt. Họ đã tính toán rằng, khoảng thời gian này tương đương với phạm vi phát tán lên tới 60km của trứng cá. Một quả trứng sẽ nở sau 4 tới 6 giờ, như vậy phạm vi phát tán sẽ lên tới 360km.

Cùng với chế độ ăn uống và sự di chuyển của các loài chim trong tự nhiên, cũng như khả năng phân tán của trứng cá qua quá trình endozoochory kết hợp với khả năng thích ứng của các loài cá, câu hỏi về việc cá có thể dễ dàng "xâm chiếm" các vùng nước mới hay bị cô lập đã có lời giải đáp. Các nhà khoa học cũng nhận định thêm rằng, đây cũng là một chiến thuật vô cùng thông minh của các loài cá.

*Bài viết được tổng hợp từ Pnas, Washingtonpost, Scienceabc