Phát hiện loài lưỡng cư ‘ngoài hành tinh’ vừa biết đẻ trứng, vừa biết cho con bú sữa
Sau khi nghiên cứu và quan sát loài Ringed caecilian ( Siphonops), các nhà nghiên cứu biết được rằng những sinh vật này có những phương pháp chăm sóc con cái khác thường, bao gồm sản xuất sữa và đẻ trứng.
Các nhà nghiên cứu ở Brazil đã phát hiện ra loài lưỡng cư đẻ trứng đầu tiên được biết là nuôi con bằng “sữa”. Và không giống như động vật có vú, loài giun tròn này tạo ra sữa giàu dinh dưỡng từ phần đuôi của nó.
Hơn nữa, loại sữa này còn đóng vai trò bổ sung cho lớp da chứa nhiều protein mà con mẹ cũng phát triển để nuôi con con. Phát hiện này đang làm thay đổi hiểu biết khoa học về hành vi sinh sản của loài lưỡng cư.
Tất cả các loài giun caecilian đều thị giác hạn chế và chỉ có thể phân biệt ánh sáng với bóng tối bằng đôi mắt nguyên thủy của chúng. Mặc dù được gọi là giun, nhưng trên thực tế, chúng là động vật có xương sống. Hộp sọ của chúng khỏe, dày và nhọn, và nhiều xương của chúng được hợp nhất để tăng thêm độ cứng. Miệng của chúng nằm xa hơn về phía sau, dưới đầu, để tránh bùn dính vào răng và chúng có các vòng cơ đồng tâm hoạt động giống như một pít-tông. Chúng cũng có thể bơi và có những nốt cảm quan trên mặt được cho là dùng để ngửi.
Ringed caecilian (Siphonops) là một trong 220 loài caecilian được biết đến – một nhóm động vật lưỡng cư không có chân tay dành phần lớn cuộc đời dưới lòng đất. Một số loài caecilian sinh con, nhưng cũng có những phân loài caecilian đẻ trứng.
Carlos Jared, tác giả chính của nghiên cứu đăng trên tạp chí Science và là nhà sinh vật học tại Viện Butantan của São Paulo, nói với Popular Science: “Chúng là một trong những loài động vật lưỡng cư ít được hiểu rõ nhất vì việc tiếp cận những loài động vật này rất khó khăn”.
Sự khó nắm bắt của sinh vật này khiến việc khám phá khả năng tạo sữa của nó trở nên khó khăn. Trên thực tế, nếu không có những loạt phim về thiên nhiên của BBC, các nhà nghiên cứu có thể đã không quan sát được chiến lược nuôi dạy con độc đáo của loài giun tròn này.
Trứng giun Siphonops được đẻ trong một cái hang nhỏ, trong đó con mẹ sẽ cuộn mình lại để bảo vệ trứng. Khi con non nở, chúng bắt đầu lao vào mẹ và cạo sạch lớp da mẹ bằng 44 chiếc răng hình thìa. Quá trình này kéo dài bảy phút một cách điên cuồng. Giữa các lần cho ăn, giun mẹ sẽ liên tục tái tạo làn da, bổ sung lipid để giúp con non phát triển nhanh chóng.
Video đang HOT
Hơn một thập kỷ trước, một đoàn làm phim đã làm việc trong loạt phim Life in Cold Blood năm 2008 đã ghi lại được những thước phim hiếm hoi về một con giun Ringed caecilian cái cùng với con của nó. Những con giun lưỡng cư con tỏ ra “điên cuồng”, xé toạc từng mảnh da của mẹ chúng. Sau đó, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những con mẹ đã phát triển lớp ngoài chứa đầy protein này để nuôi con non.
Đồng tác giả nghiên cứu Marta Antoniazzi, một nhà nghiên cứu khác tại Viện Butantan, nói với Scientific American: “Chúng tôi bị thu hút bởi điều này đến nỗi không chú ý nhiều đến những hành vi khác mà chúng tôi thấy” .
Đoạn phim đầu tiên đã khuyến khích các nhà nghiên cứu tìm hiểu sâu hơn về các chiến lược nuôi dạy con cái của loài Ringed caecilian. Và những gì họ tìm thấy đã thay đổi hiểu biết của họ về hành vi của loài lưỡng cư này.
Ban đầu loài giun này được phát hiện ở Argentina, và đã được ghi nhận tồn tại ở Bolivia, Brasil, Colombia, Ecuador, Guyane thuộc Pháp, Guyana, Paraguay, Peru, Suriname, và Venezuela. Môi trường sống tự nhiên của chúng là rừng ẩm vùng đất thấp nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới, xavan khô, xavan ẩm, vùng cây bụi ẩm khu vực nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới, đồng cỏ nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới vùng ngập nước hoặc lụt theo mùa, vùng đồng cỏ, các đồn điền, vườn nông thôn, và rừng trước đây suy thoái nghiêm trọng.
Các nhà nghiên cứu quyết định xem xét kỹ lưỡng đoạn phim của BBC và ghi chú lại bất kỳ hành vi kỳ lạ nào khác. Đầu tiên, họ nhận thấy rằng giun non thường giữ mình ở gần lỗ huyệt của mẹ – một lỗ phía sau phục vụ mục đích tiết niệu, tiêu hóa và sinh sản.
Jared nói với Scientific American: “Đầu của những con non luôn ở gần lỗ huyệt của con mẹ. Một số thậm chí còn thò đầu vào trong và tỏ ra rất phấn khích”.
Nhóm nghiên cứu đã quyết định so sánh ruột, bong bóng, lỗ huyệt và ống dẫn trứng của giun cái có và không có con. Trong ống dẫn trứng của con mẹ, họ tìm thấy các tuyến lớn chứa đầy axit béo và chất sữa giàu đường.
Cấu tạo của loại “sữa” này rất giống với cấu tạo của sữa động vật có vú.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn phát hiện ra rằng con non ngọ nguậy gần lỗ huyệt và phát ra những âm thanh the thé để khuyến khích mẹ tiết sữa. Hiện tượng này có thể xảy ra tới sáu lần một ngày. Hành vi này chưa từng được quan sát thấy ở động vật lưỡng cư trước đây.
Ringed caecilian có chiều dài tổng thể từ 28-45 cm và đường kính cơ thể là 12-20 mm. T.uổi thọ điển hình của Ringed caecilian là từ 1-2 năm. Miệng của giun đũa chứa hàng chục chiếc răng sắc nhọn như kim và chúng nuốt toàn bộ thức ăn. Chúng thường ăn động vật không xương sống sống trong đất như mối, nhộng bọ cánh cứng và động vật thân mềm. Chúng cũng có thể ăn rắn nhỏ, ếch, thằn lằn và các loài giun khác.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu cho biết những phát hiện này cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cách thức tiến hóa của loài giun này.
Nghiên cứu thống kê làm lung lay học thuyết của Darwin
Theo thống kê mới nhất với động vật có vú, chỉ 39% loài là giống đực lớn hơn giống cái.
Sư tở là loài mà con đực có kích thước và cân nặng vượt trội so với con cái
"Con đực của hầu hết các loài đều lớn hơn và khỏe hơn con cái", cha đẻ của Thuyết Tiến hóa Charles Darwin đã viết như vậy vào năm 1871 khi đưa ra thuyết về chọn lọc giới tính của mình trong cuốn sách có tên Nguồn gốc loài người.
Trong hơn một thế kỷ, ý tưởng đó phần lớn được thừa nhận, thống trị các cuộc thảo luận về động vật có vú. Cuối cùng, những lập luận chống lại thành kiến này cũng đã được lắng nghe.
Ba nhà sinh thái học từ Đại học Princeton hiện đã hoàn thành một phân tích tổng hợp mới gồm dữ liệu từ hơn 400 loài, chứa hầu hết mọi bộ động vật có vú. Phát hiện của họ cho thấy trong dữ liệu của họ, gần 39% các loài động vật có vú mà con đực và con cái có khối lượng cơ thể trung bình tương tự nhau - một khái niệm được gọi là đơn hình giới tính.
Ngược lại, trung bình khoảng 45% loài có con đực lớn hơn con cái và 16% có con cái lớn hơn con đực. Tuy nhiên, ngay cả trong những trường hợp 'lưỡng hình' giới tính, hầu hết sự khác biệt về kích thước đều không quá lớn.
Đại diện nhóm các nhà sinh thái học thực hiện nghiên cứu, Kaia Tomback giải giải thích: "Trong khi người ta nghĩ rằng các loài có con đực lớn hơn chiếm áp đảo, chúng tôi phát hiện ra rằng con đực không lớn hơn con cái vẫn chiếm phần đông ở động vật có vú và hiện tượng đơn hình giới tính cũng xảy ra phổ biến không kém gì hình thái với những con đực lớn hơn".
Không có gì đáng ngạc nhiên, các loài động vật hữu nhũ có sự khác biệt về kích thước giới tính phổ biến nhất là những loài được các nhà khoa học nghiên cứu nhiều nhất. Chúng gồm động vật ăn thịt, linh trưởng và động vật móng guốc. Trong số những loài này, những con đực lớn hơn mặc nhiên đã trở thành tiêu chuẩn không phải bàn cãi, điều đó có nghĩa là sự thiên vị lịch sử có thể đã làm sai lệch sự hiểu biết của chúng ta.
Khi nhóm nghiên cứu thực hiện lại phân tích bằng cách sử dụng chiều dài cơ thể thay vì khối lượng cơ thể, gần một nửa số loài họ phân tích là đơn hình. Điều này cho thấy rằng cách các nhà khoa học chọn đơn vị đo lường 'độ lớn' cũng có thể làm sai lệch kết quả.
Kể từ những năm 1970, một số nhà sinh học chuyên nghiên cứu về quá trình tiến hóa đã lập luận rằng chỉ có ít bằng chứng ủng hộ sự khác biệt về kích thước giới tính giữa các loài động vật có vú. Tuy nhiên, do thiếu những ước tính chính xác và thiếu nhất quán về cách tính kích thước cơ thể của nhiều loài khác nhau nên quan điểm đối lập này đã không thu hút được sự chú ý.
Xem hầu hết mọi bộ phim tài liệu về thiên nhiên về động vật có vú, chúng ta sẽ nhận thấy một câu chuyện chung: một con đực to lớn, vạm vỡ cạnh tranh với những con đực khác để giành được sự chú ý của một con cái nhỏ bé và mong mang hơn.
Khi nghĩ về cạnh tranh trong loài, chúng ta thường nghĩ về cảnh hai con dê đực đang chiến đấu trên vách đá, hai con hươu đang khóa sừng hoặc hai con hải tượng tranh giành đẫm m.áu quyền cai trị "hậu cung". Đây là những câu chuyện được kể nhiều nhất, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng đại diện cho hầu hết các loài động vật có vú.
Trên thực tế, hải tượng phương bắc (Mirounga angustirostris) là một ngoại lệ rõ ràng trong nghiên cứu hiện tại. Hải tượng cho thấy sự khác biệt lớn nhất về kích thước giới tính, với con đực có khối lượng trung bình gấp 3,2 lần con cái.
Các nhà sinh thái học cho biết phát hiện của họ không phải là kết luận cuối cùng về hiện tượng lưỡng hình giới tính. Rốt cuộc, nhóm nghiên cứu chỉ phân tích 5% tổng số loài động vật có vú do thiếu dữ liệu.
Tuy nhiên, ba nhà nghiên cứu kết luận: "Các kết quả sơ bộ của chúng tôi cho thấy ưu thế của đơn hình giới tính về chiều dài cơ thể ở động vật có vú củng cố ý tưởng rằng có lẽ đã đến lúc chấm dứt câu chuyện về giống đực thường lớn hơn"
Hiện nay, cần phải chú ý nhiều hơn đến việc chọn lọc giới tính và các yếu tố sinh tồn khác tác động như thế nào đến sự tiến hóa của con cái. Bằng cách đó, chúng ta có thể hiểu biết thêm rất nhiều về thế giới tự nhiên và cách vận hành phức tạp của nó. Ví dụ, loài dơi mũi ống có con cái lớn hơn con đực trung bình 1,4 lần và kích thước lớn của dơi cái được cho là tạo điều kiện thuận lợi trong việc mang thai hoặc con cái suốt quá trình bay kiếm mồi.
Ý tưởng này phù hợp với 'Giả thuyết Người mẹ Lớn' được đề xuất lần đầu tiên cách đây nhiều thập niên, là lời giải thích cho kích thước cơ thể giống cái lớn và được ủng hộ bởi Katherine Ralls - một nhà sinh vật học tiến hóa. Ralls đã lập luận rằng những loài có con cái lớn hơn là "dù hiếm nhưng vẫn là kết quả của việc chọn lọc giới tính".
Đáng tiếc, ý tưởng đó chỉ nhận được tương đối ít sự chú ý. Các nhà nghiên cứu tại Princeton viết: "Khi các giả định cũ được xem xét lại với các tập dữ liệu lớn hơn và sự xem xét kỹ lưỡng hơn, chúng tôi nhận thấy tiềm năng to lớn để có những đột phá mới trong lý thuyết chọn lọc giới tính".
Làm thế nào mà động vật ngủ đông biết khi nào chúng cần thức dậy? Cơ chế ngủ đông ở các loài động vật là điều khiến các nhà khoa học luôn cảm thấy tò mò và theo đó họ đã nghiên cứu rất nhiều về khía cạnh này. Giấc ngủ là một điều khiến giới khoa học luôn cảm thấy tò mò. Hàng triệu người trên khắp thế giới sẽ đồng ý rằng chúng ta vẫn chưa...