Tại sao rắn mất chân, chúng có thực sự hưởng lợi từ việc không có chân không?
Rắn là loài động vật đã “xâm chiếm” mọi châu lục trên Trái đất này, chỉ trừ Nam Cực.
Nhắc đến rắn độc, phần lớn nhiều người đều sợ. Những chiếc răng nanh bơm đầy nọc độc cùng sức mạnh siết chặt con mồi và hình dáng dài hàng mét lộ rõ sự đe dọa của chúng khiến không chỉ con người mà nhiều loài động vật phải tránh xa.
Ấy vậy mà, rắn là một trong những loài động vật phổ biến nhất trên thế giới. Từ vùng nhiệt đới đến vùng ôn đới, chúng sinh sống khá tốt ở hầu hết các nơi trên Trái đất này. Với phạm vi sinh sống ấn tượng của mình, chúng rõ ràng rất thành công ở hầu hết các môi trường sống.
Cho dù là dưới nước, trên mặt đất, sâu trong lòng đất hay thậm chí trên tán cây cao, rắn có mặt ở khắp mọi nơi. Vậy làm thế nào chúng đạt được sự mở rộng phạm vi sinh sống và môi trường sống đến vậy?
Rắn lúc nào cũng không có chân?
Rắn cổ đại, có niên đại khoảng 150 triệu năm, thực sự có chân. Tuy nhiên, như chúng ta có thể thấy rõ ràng ngày nay, rắn không có chân (ví dụ như rắn hổ mang và rắn lục) hoặc có những dấu tích chân nhỏ và thừa (như trăn Nam Mỹ).
Các loài rắn như trăn và trăn Nam Mỹ có những chiếc chân nhỏ ở phần cuối cơ thể, hơi cao hơn phần đuôi của cơ thể. Nguồn ảnh: Karel Bartik/Shutterstock
Vậy, điều gì đã xảy ra từ 150 triệu năm trước đến ngày nay?
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Florida, Mỹ đã có thể xác định được một gen mà họ hào hứng đặt tên là Sonic the Hedgehog, gen này kiểm soát sự phát triển của các chi ở rắn (và tất cả các động vật có xương sống có chân). Khi họ xác định được gen này, các nhà nghiên cứu nhận thấy khá nhiều hoạt động kỳ lạ.
Trong khi tất cả các loài động vật có xương sống đều có gen “Sonic The Hedgehog”, thì ở loài rắn, gen này lại bị biến mất. Điều kỳ lạ hơn nữa là gen này chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn trong quá trình phát triển phôi của trăn con, đặc biệt là trăn con dưới 24 giờ t.uổi. Điều này có nghĩa là gì?
Chúng ta có thể rút ra khá nhiều kết luận từ hoạt động bất thường này của gen Sonic The Hedgehog.
Kết luận chính là sự xuất hiện ngắn ngủi của gen Sonic The Hedgehog trong quá trình phát triển phôi của trăn con chính là nguyên nhân tạo nên phần chân nhỏ còn sót lại của chúng.
Sự kích hoạt và bất hoạt của gen Sonic The Hedgehog (SHH) cung cấp cho chúng ta 2 con đường tiến hóa mà loài rắn đi qua.
Video đang HOT
Loài rắn lớn như trăn Nam Mỹ là “cổ xưa”, theo nghĩa là chúng vẫn thể hiện sự kích hoạt ngắn ngủi này của gen SHH, trong khi những loài rắn “gần đây” hơn như rắn hổ mang không kích hoạt gen SHH chút nào.
Ở cả loài rắn “cổ xưa” và “gần đây”, nguyên nhân dẫn đến hoạt động giảm hoặc không tồn tại của gen SHH là do các phần của DNA được gọi là trình tăng cường (Enhancers).
Ở loài rắn cổ, các phần của trình tăng cường đã bị xóa hoặc giảm, trong khi ở loài rắn “gần đây”, trình tăng cường chịu trách nhiệm góp phần vào sự phát triển của chi cùng với gen SHH hầu như không thể phát hiện được.
Điều này có nghĩa là loài rắn “cổ đại” có lợi thế hơn loài rắn “mới hơn” không?
Không hề. Chân của trăn chỉ là những cục u nhỏ màu đen có móng vuốt. Chúng không làm gì ngoài việc cung cấp một số hiểu biết về lịch sử tiến hóa và cơ chế di truyền định nghĩa loài rắn.
Liệu loài rắn “cổ đại” có tiến hóa trước loài rắn “gần đây” không?
Rắn cổ đại chỉ đơn giản là một nhánh của sự phân kỳ. Tên gọi này không thực sự có nghĩa là một con rắn cổ đại già hơn một con rắn gần đây hơn (theo thang thời gian địa chất, không phải theo thời gian nói chung).
Ví dụ, chúng ta có thể tham khảo hai hồ sơ hóa thạch từ kỷ Phấn trắng muộn, cụ thể là chi rắn Dinilysia patagonica và Najash rionegrina.
Hình minh họa chi rắn Najash rionegrina.
Cả hai loài rắn đã tuyệt chủng này đều sống cách đây khoảng 90 triệu năm. Dinilysia patagonica là một loài rắn sống trên cạn không có chân, trong khi Najash rionegrina về mặt kỹ thuật là một loài rắn có chân (mặc dù chân nó nhỏ, trái ngược với chân phát triển đầy đủ thực sự có thể chịu được trọng lượng của một sinh vật tương đương).
Dựa trên các hóa thạch khác của loài rắn đã tuyệt chủng từ thời đó, điều chúng ta có thể kết luận chắc chắn là bất kỳ loài rắn có chân nào thực sự không sử dụng chân của chúng cho bất kỳ hình thức di chuyển nào, chẳng hạn như bơi hoặc di chuyển trên cạn.
Do đó, ngay từ cuối kỷ Phấn trắng, chúng ta có thể nói rằng rắn đang trong quá trình chuyển đổi từ dạng có chân sang dạng không có chân.
Tại sao rắn lại mất chân?
Hồ sơ hóa thạch của loài rắn chỉ ra rằng sự xuất hiện của xu hướng không chân xuất hiện sau khi loài rắn chuyển sang môi trường sống dưới lòng đất. Khi sống dưới lòng đất, chân tay là một gánh nặng.
Từ việc trườn, bơi đến đào hang, rắn thực sự có cả thế giới dưới chân chúng! (Nguồn ảnh: Maximilian Hirdina/Shutterstock)
Hãy nghĩ về điều này như thế này: Sẽ dễ dàng hơn bao nhiêu để chui vào một ngóc ngách, khe hở hoặc lỗ nhỏ mà không có cấu trúc tỏa ra – chân và tay – từ hai bên cơ thể.
Cơ thể không có chân, dài và thon này cũng bổ sung cho các phương thức di chuyển khác, như bơi lội.
Trong một bài viết đăng trên trang web Công viên Tiểu bang Florida (Mỹ), Keith Morin – một nhà sinh vật học công viên tại Sở Bảo vệ Môi trường Florida, đã nói rõ nhất:
“Từ cách loài rắn di chuyển, đến những nơi chúng có thể đến và một số phương pháp chế ngự con mồi, như siết chặt, việc có chân sẽ chỉ cản trở mọi việc. Trong hàng triệu năm, chúng dần mất chân, và chúng thậm chí còn mất vai và hông”.
Từ đó có thể thấy, rắn mất dần chân trong quá trình tiến hóa của chúng là một lợi thế và chúng đang hưởng lợi từ sự tiến hóa này.
Đối với một loài động vật đã xâm chiếm mọi châu lục ngoại trừ Nam Cực, việc không có chân đã giúp chúng sống tốt ở khắp nơi trên Trái đất.
Tại sao cá piranha vô cùng hung dữ nhưng vẫn không thể thống trị sông Amazon?
Cá piranha, được biết đến với biệt danh "sói nước", là một loài cá nước ngọt ăn thịt sống chủ yếu trong các con sông và hồ thuộc lưu vực sông Amazon.
Với hàm răng sắc nhọn và tính cách hung hãn, cá piranha luôn là nỗi kinh hoàng của các loài động vật khác cũng như con người. Tuy nhiên, mặc dù hung dữ và nguy hiểm, cá piranha vẫn không thể phát triển tràn ngập khắp Amazon. Nguyên nhân của hiện tượng này có thể được lý giải qua nhiều khía cạnh khác nhau, từ môi trường sống, tính cách của loài cá này cho đến sự cạnh tranh và sự tồn tại của các loài đối thủ khác trong cùng hệ sinh thái.
Sông Amazon, nơi được mệnh danh là "lá phổi xanh" của Trái Đất, ẩn chứa vô số điều kỳ diệu và bí ẩn. Nổi tiếng trong số đó là những kẻ săn mồi hung dữ, và cá piranha là một cái tên không thể bỏ qua. Với hàm răng sắc nhọn và bản tính hung hãn, piranha được miêu tả như những "sát thủ" dưới nước, gieo rắc nỗi khiếp sợ cho con mồi.
1. Cá piranha: Khả năng và đặc điểm
Piranha, hay còn gọi là cá đao bụng đỏ, là loài cá piranha hung hãn nhất đối với con người. Chúng sở hữu hàm răng sắc nhọn như dao cạo, được xếp thành hai hàng dày đặc, mỗi hàng có tới 30 chiếc. Lực cắn của piranha có thể lên tới 350 psi, gấp 3 lần so với con người, giúp chúng dễ dàng xé nát con mồi.
Loài cá này còn có khứu giác cực kỳ nhạy bén, giúp chúng phát hiện mùi m.áu từ xa, thậm chí là từ một giọt m.áu nhỏ hòa tan trong 1000 lít nước. Khi phát hiện mùi m.áu, piranha sẽ tập trung thành đàn và tấn công con mồi một cách hung hãn.
Ở lưu vực sông Amazon, người dân địa phương phải học cách hành động thận trọng khi phải đối mặt với cá piranha. Ví dụ, nếu những người chăn nuôi đi chăn gia súc và gặp sông hồ có cá piranha, họ sẽ lùa một con bò ốm xuống sông để dụ cá piranha đi chỗ khác trước khi vượt sông an toàn.
Piranha là loài động vật có tính xã hội cao, thường sống theo bầy đàn lên tới hàng trăm con. Khi đi theo bầy đàn, piranha trở nên hung dữ và dũng cảm hơn, phối hợp tấn công con mồi một cách hiệu quả, áp đảo con mồi bằng số lượng.
2. Tại sao cá piranha không thể thống trị sông Amazon?
Mặc dù cá piranha có nhiều đặc điểm hung dữ, chúng vẫn không thể thống trị lưu vực sông Amazon. Điều này chủ yếu là do những hạn chế về bản thân chúng cũng như sự hiện diện của các đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ trong hệ sinh thái.
Hạn chế của cá piranha
Mặc dù cá piranha có hàm răng sắc nhọn và lực cắn mạnh, chúng vẫn có những điểm yếu riêng. Một trong những khuyết điểm của cá piranha là chúng chủ yếu đóng vai trò ăn xác thối. Ngoài việc săn mồi một số loài cá, cua, côn trùng và đôi khi là chim, ếch và thằn lằn, cá piranha chủ yếu săn mồi những sinh vật già, yếu, bệnh tật và tàn tật.
Cá piranha không phải là loài cá háu ăn. Nếu chúng no nê, chúng sẽ không muốn để ý đến con mồi và sẽ trốn sang một bên. Thêm vào đó, mặc dù cá piranha trông hung dữ nhưng thực chất chúng là những kẻ hèn nhát, đặc biệt là khi chúng sống một mình. Khi xuất hiện theo nhóm, chúng mới thực sự trở nên nguy hiểm.
Piranha là loài ăn xác thối, chủ yếu săn mồi cá, cua, côn trùng, chim, ếch, thằn lằn và động vật già yếu, bệnh tật. Tuy nhiên, trong những trường hợp hiếm hoi, piranha cũng có thể tấn công con người, đặc biệt là khi con người bị thương c.hảy m.áu.
Sự cạnh tranh trong hệ sinh thái
Lưu vực sông Amazon không phải là nơi yên bình, và cá piranha phải đối mặt với nhiều đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ. Một trong những đối thủ của cá piranha là lươn điện. Lươn điện có thể phóng ra điện áp từ 300 đến 650 volt, và có thể phóng ra hơn 800 volt trong một số trường hợp. Những đòn tấn công liên tục của lươn điện có thể g.iết c.hết một con bò, và chúng đã được chứng minh là có thể g.iết c.hết cá piranha.
Các loài cá khác như cá trê gai, loài cá nước ngọt rất giỏi sử dụng những chiếc gai nhọn của mình, cũng là những đối thủ đáng gờm của cá piranha. Ngoài ra, còn có cá sấu và nhiều loài động vật khác có thể tấn công và ăn thịt cá piranha.
Amazon là nơi sinh sống của vô số loài động vật ăn thịt khác, tạo nên sự cân bằng sinh thái. Piranha chỉ là một phần trong chuỗi thức ăn, không thể thống trị hoàn toàn hệ sinh thái. Piranha phải đối mặt với nhiều kẻ thù lớn và mạnh hơn như cá sấu, rái cá, lươn điện,... Những kẻ thù này có thể dễ dàng t.iêu d.iệt piranha, hạn chế số lượng của chúng.
Mặc dù cá piranha rất nguy hiểm và hung dữ, chúng vẫn không thể phát triển tràn ngập khắp lưu vực sông Amazon. Sự hiện diện của nhiều đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ và những hạn chế về tính cách và tập tính ăn uống của chúng đã khiến cá piranha không thể thống trị hệ sinh thái này.
Cá piranha chỉ đứng thứ 4 trong danh sách những sát thủ được công nhận của sông Amazon. Đứng đầu danh sách này phải kể đến cá trê gai, một loài cá nước ngọt rất giỏi sử dụng những chiếc gai nhọn của mình.
Mặc dù cá piranha rất nguy hiểm, số lượng trường hợp cá piranha làm tổn thương con người là rất ít. Miễn là bạn không bị thương và bơi ở vùng nước có cá piranha, chúng thường sẽ không tấn công bạn. Thêm vào đó, cá piranha chỉ có thể sống ở những vùng nhiệt đới có nhiệt độ trên 20 độ C quanh năm, do đó, chúng không thể sinh sống ở nhiều nơi trên thế giới.
Lươn không có độc, vậy tại sao rắn không dám đụng tới? Rắn là loài ăn tạp nhưng ít khi chúng đụng tới lươn, vì sao vậy? Lươn là loại cá ăn được, không độc, thịt thơm ngon, giàu dinh dưỡng. Tuy nhiên, loài rắn dường như lại tránh xa món lươn này. Vì sao vậy? Chúng ta biết rằng, rắn là một kẻ săn mồi đỉnh cao trong tự nhiên. Với các giác quan...