Ếch cái tai lõm gọi bạn tình bằng sóng siêu âm

Hầu hết ếch cái không gọi bạn tình, vì chúng không có dây thanh quản hoặc dây thanh quản của chúng rất thô sơ. Một con cái chọn bạn tình từ một dàn hợp xướng những con đực rồi lặng lẽ ra hiệu cho anh chàng đó.

Nhưng những con ếch cái tai lõm sống ở những vùng nước xiết, Odorrana tormota, có một cách khác để bày tỏ ý thích của mình: Nó phát ra một tiếng chiêm chiếp âm vực cao mà đôi tai của con người chúng ta nghe như tiếng chim hót. Đây là một trong số những phát hiện lạ thường liên quan đến loài ếch được đăng trên Tạp chí Nature số ra tuần này.

Loài ếch O.tormota sống trong một môi trường ồn ào, ở những bụi cây rậm rạp bên bờ Suối nước nóng Huangshan - vùng trung tâm Trung Quốc, nơi mà những thác nước và dòng chảy cuồn cuộn tạo nên những âm thanh ồn ã không ngừng nghỉ. Loài ếch này có màng nhĩ sâu, Albert Feng - giáo sư về sinh lý học phân tử và mở rộng tại đại học University đồng thời là trưởng nhóm nghiên cứu - cho biết.

Feng nói: “Trên thế giới chúng tôi mới biết đến hai loài ếch tai lõm– một loài ếch tai lõm khác tại Đông Nam Á – có đôi tai lõm hình lòng chảo. Các loài khác đều có màng nhĩ trên bề mặt cơ thể”.

Loài ếch O.tormota sống trong một môi trường ồn ào, ở những bụi cây rậm rạp bên bờ Suối nước nóng Huangshan - vùng trung tâm Trung Quốc, nơi mà những thác nước và dòng chảy cuồn cuộn tạo nên những âm thanh ồn ã không ngừng nghỉ. (Ảnh: Albert Feng)

Những nghiên cứu trước đấy - do Feng, Jun-Xian Shen tại Học viện lý sinh thuộc Viện khoa học Trung Quốc và Peter Narins tại Đại học California, Los Angeles thực hiện - đã phát hiện thấy những con O. tormota đực phát ra và đáp lại những âm thanh chiêm chiếp khác thường từ những con đực khác. Những âm thanh này có thể nghe thấy, những cũng có năng lượng siêu âm. Cấu trúc màng nhĩ sâu, có độ dày bằng 1/30 những con ếch thông thường, cho phép chúng nghe được những âm thanh có tần số cao.

Feng cho biết, cấu trúc tai bất thường và những tiếng gọi có âm vực cao rất có khả năng là sự tiến hóa để thích nghi với môi trường ồn ào. Những thác nước và dòng suối tạo ra những tiếng ồn đều đặn phần lớn có tần số thấp hơn âm thanh do loài ếch này phát ra.

Thí nghiệm đã chỉ ra rằng các loài ếch khác có thể nghe được hầu hết các loại âm thanh kể cả âm thanh với tần số siêu âm phát ra từ những con ếch O. tormota. Những loài động vật khác cũng sử dụng sóng siêu âm để liên lạc như dơi, cá heo, cá voi và một số loài côn trùng.

Những tiếng gọi này khá phức tạp. Một con ếch O.tormota truyền đi thông điệp của mình ở một vài tần số khác nhau cùng một lúc, với thời gian xen giữa những họa âm, giống như một hợp âm được gảy cùng một lúc trên nhiều dây.

Shen, Feng và Narins đã phân tích và nhận thấy rằng ếch cái O. tormota phát ra âm thanh nối từ tần số nghe được và tần số siêu âm. Nhóm nghiên cứu chưa quan sát những con ếch cái phát ra âm thanh như thế trong tự nhiên (những con ếch O. tormota là loài ăn đêm có thể nhảy xa gấp 30 lần chiều dài cơ thể), nhưng trong điều kiện phòng thí nghiệm, chúng chỉ phát ra những âm thanh này khi đang mang trứng.

Những con O. tormota đực được cho nghe những tiếng gọi của con cái phản ứng khá nhạy, thường kêu chiêm chiếp trong vòng một phần nhỏ của một giây đồng hồ.

Feng cho biết “Phản ứng của những con đực là tức thời – ngay sau tác nhân kích thích.” Trong phòng thí nghiệm, những con đực thường kêu chiêm chiếp và nhảy thẳng đến vùng có tiếng gọi của con cái. Feng nhận đinh rằng khả năng tìm đến nơi có tiếng gọi của chúng chính xác đến đáng kinh ngạc. Một con đực có thể nhảy đến nơi có tiếng gọi với độ chính xác đến hơn 99%.

Ông nói: “Điều này chưa từng được biết tới trong vương quốc loài ếch.”

Chỉ có voi, người, chim lợn và cá heo được biết tới với khả năng dò tìm âm thanh tương tự. Feng cho biết, khoảng cách giữa hai tai ngắn làm cho khả năng khoanh vùng âm thanh của loài ếch này càng thêm ấn tượng.
Nhưng theo cách nào mà con cái chọn bạn đời trong tự nhiên vẫn là điều bí ẩn.

Feng nhấn mạnh: “Chúng tôi vẫn có rất nhiều việc phải làm để tìm hiểu liệu con cái trực tiếp ra hiệu cho một con đực hay nó ra hiệu cho một nhóm con đực đến và cạnh tranh, hay có một hình thức song ca nào đó rồi con cái mới quyết định: ‘Được, anh là chàng trai của em. Nhảy lên lưng em và em sẽ đưa anh đến lạch suối!”

Nghiên cứu cũng có liên quan đến sức khỏe của con người. Một nghiên cứu trước đây về cơ chế nghe và định hướng nghe của ếch đã giúp Feng và các đồng nghiệp (Học viện Khoa học và công nghệ tiên tiến U. of I.’s Beckman) thiết kế một thiết bị trợ thính “thông minh” có thể nâng tín hiệu của sự thích thú gắn với những âm thanh khác trong môi trường trực tiếp của người nghe.