Nghiên cứu chỉ ra phải có tới hơn một chục loài cá Châu Á có thể đi bộ trên mặt đất

Nghiên cứu mới chỉ ra hiện tượng ít thấy nhưng cũng đã lần đầu diễn ra từ cả triệu năm trước: một họ cá Châu Á mang khả năng đi được trên cạn bằng tứ chi. Đây là khám phá có khả năng giải thích cặn kẽ cách những loài sinh vật biển đầu tiên đi lại được trên mặt đất.

Cá chạch sông Nam Á là một họ cá nhỏ thường bám vào đá ở nơi nước xiết. Mới được xuất bản trên Tạp chí Hình thái học, nghiên cứu giải phẫu xương mới về loài này cho thấy ít nhất có 11 loài cá chạch sông có khả năng đi bộ trên mặt đất. Các nhà khoa học mới chỉ tận mắt chứng kiến được một loài trong số đó, một loài cá mù sống trong hang có tên khoa học là Cryptotora thamicola, đi được trên đất liền. Và nghiên cứu mới chỉ ra rằng Cryptotora thamicola không phải loài duy nhất.

Nghiên cứu chỉ ra phải có tới hơn một chục loài cá Châu Á có thể đi bộ trên mặt đất
Tái tạo hình chụp x-quang của Cryptotora thamicola với độ phân giải cao hơn.

Brooke Flammang, một nhà sinh học công tác tại Viện Công nghệ New Jersey và cũng là tác giả chính của nghiên cứu, phân tích 29 loài cá chạch sông để viết nên báo cáo mới. Sử dụng công nghệ quét micro-CT, Fammang và cộng sự phân tích và so sánh những mẫu vật khác nhau từ những loài cá chạch khác nhau, chia ra thành những nhóm tách biệt với các hình dạng, nhóm cơ và cấu trúc xương khác nhau.

Loading...

Nhóm nghiên cứu quốc tế này còn tiến hành phân tích gene, lấy mẫu ADN của 72 con cá chạch nhằm tái tạo được cây phả hệ tiến hóa của họ cá “có chân”.

Các kết luận về giải phẫu cơ thể cùng phân tích gene đã cho thấy họ cá này có khả năng đi lại trên mặt đất.

Trong đa số các họ nhà cá, không có mối liên hệ về xương nào giữa xương lưng và xương khớp vây. Những con cá này khác biệt là do chúng có xương hông”, giáo sư Flammang viết trong email gửi báo giới. “Trong cơ thể những con cá được chúng tôi nghiên cứu, phân tích cho thấy ba hình thái khác biệt, từ vừa mỏng vừa có kết nối lỏng lẻo tới những khớp linh hoạt và có kết nối vững chắc. Chúng tôi cho rằng những con cá có "xương hông" lớn và linh hoạt nhất sẽ có khả năng đi lại tốt nhất”.

Nghiên cứu chỉ ra phải có tới hơn một chục loài cá Châu Á có thể đi bộ trên mặt đất
Khung xương Cryptotora thamicola dưới nhiều góc nhìn khác nhau.

Trong những con cá được phân tích, có 11 loài mang những chiếc hông linh hoạt này. Đáng chú ý hơn, cách chúng di chuyển trên lý thuyết cũng tương tự vận động chi của loài sa giông khi chúng bước trên mặt đất. Tuy nhiên, như đã nói ở trên, khoa học chỉ ghi lại một trường hợp cá chạch sông duy nhất đi lại trên mặt đất, đó là loài Cryptotora thamicola; ngoài việc đi lại trên đất liền, chúng còn có thể sử dụng cả tứ chi để trèo ngược lên thác nước.

Theo lời Flammang, chúng dậm vây của mình xuống đất, đẩy cơ thể của mình tiến về phía trước theo từng bước nhỏ. Nhiều khả năng, vận động này là cơ chế thích nghi với dòng nước xiết thường thấy ở sông và suối. Với loài cá sống trong hang, việc di chuyển dễ dàng trên nhiều địa hình cho phép chúng tiếp cận với nguồn nước giàu oxy dễ dàng hơn.

Như Zach Randall, nhà sinh vật học công tác tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Florida và đồng tác giả nghiên cứu, đã chỉ ra, thì những đặc tính này “nhiều khả năng là điểm mấu chốt giúp những con cá không bị trôi theo dòng nước nơi chúng sinh sống”. Nhà nghiên cứu Randall còn nhấn mạnh về các độ chi tiết của báo cáo khi các mô tả vận động chi, chuyển động đã cho phép loài cá đi lại trên mặt đất.

Nghiên cứu chỉ ra phải có tới hơn một chục loài cá Châu Á có thể đi bộ trên mặt đất
Cryptotora thamicola trong môi trường tự nhiên.

Giáo sư Flammang nói rằng những con cá này không đại diện cho loài, mà là một khái niệm tương tự như “mắt xích bị mất” giữa sinh vật sống dưới nước với động vật có chi đi lại được trên mặt đất.

Nhưng chúng ta cũng biết rằng xuyên suốt quá trình tiến hóa, sinh vật sống đã liên tục thích ứng bằng những hình thái thay đổi cơ thể tương đương, là kết quả của áp lực từ chọn lọc tự nhiên. Và nhờ hiểu biết rằng vật lý không thay đổi theo thời gian, vậy nên ta có thể học hỏi từ những vận động sinh ra trong quá trình đi lại của cá, sử dụng nó để hiểu rõ cách những sinh vật đã tuyệt chủng đi lại trên mặt đất”,  bà Flammang nói. 

Nghiên cứu chỉ ra phải có tới hơn một chục loài cá Châu Á có thể đi bộ trên mặt đất
Loài cá chạch sông Homaloptera bilineata leo lên cành cây bằng tứ chi, chưa rõ khả năng đi lại trên mặt đất ra sao.

Chính vậy, đó là mục tiêu kế của nhóm nghiên cứu: là phân tích rõ cơ chế vận động của loài cá. Họ tiến hành nghiên cứu bước đầu bằng camera tốc độ cao và kỹ thuật theo dõi hoạt động của cơ bắp.

Chúng tôi có thể sử dụng thông tin về cách đi lại của cá đang sống để lập trình cho mô hình robot cá lưỡng cư mà đội ngũ đang chế tạo”, bà Flammang nói. “Rồi có thể ứng con cá robot này vào những mẫu hóa thạch ta đã khai quật được, nhằm nghiên cứu tiến triển của hình thái học cũng như chức năng vận động của cơ sinh học”. 

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những điều thú vị về loài động vật có xương sống nhỏ nhất thế giới

Những điều thú vị về loài động vật có xương sống nhỏ nhất thế giới

Được phát hiện từ năm 2009, Paedophryne amanuensis là loài động vật có xương sống nhỏ nhất thế giới, với kích thước chỉ 7,7mm.

Đăng ngày: 12/09/2020
Loài chim này có bộ lông đen đến mức căng mắt cũng không nhìn thấy được gì

Loài chim này có bộ lông đen đến mức căng mắt cũng không nhìn thấy được gì

Mục đích của tiến hoá khi tạo ra bộ lông vũ siêu đen này là gì?

Đăng ngày: 11/09/2020
Lần đầu phát hiện voi cũng ngáp như người

Lần đầu phát hiện voi cũng ngáp như người

Ngáp lây là trạng thái muốn ngáp khi ta thấy một người vừa ngáp. Hiện tượng này từng được ghi nhận ở linh trưởng, chó, nhưng chưa từng thấy ở voi.

Đăng ngày: 11/09/2020
Đưa chuột biến đổi gien vào không gian, một tháng sau nhận kết quả bất ngờ

Đưa chuột biến đổi gien vào không gian, một tháng sau nhận kết quả bất ngờ

Mới đây, các nhà khoa học cho biết, những "siêu chuột” được biến đổi gien đã duy trì được lượng cơ bắp trong suốt một tháng ở Trạm Vũ trụ Quốc tế.

Đăng ngày: 10/09/2020
Clip: Đội bóng cá cảnh đặc biệt của người đàn ông Trung Quốc

Clip: Đội bóng cá cảnh đặc biệt của người đàn ông Trung Quốc

Với niềm đam mê bóng đá mãnh liệt, anh Yang Tianxin ở tỉnh Quảng Đông của Trung Quốc đã huấn luyện đàn cá vàng Lan Thọ thành những cầu thủ bóng đá.

Đăng ngày: 10/09/2020
Đây là cách người ta gắn camera lên cơ thể động vật để quay phim tài liệu

Đây là cách người ta gắn camera lên cơ thể động vật để quay phim tài liệu

Để có được những thước phim tuyệt vời về thế giới động vật, các nhà làm phim đã phải dành ra hàng tháng, thậm chí vài năm chỉ để có được một cảnh dài không tới 30 giây.

Đăng ngày: 10/09/2020
Loài chim kỳ quái khi ngủ tự giảm thân nhiệt 30 độ

Loài chim kỳ quái khi ngủ tự giảm thân nhiệt 30 độ

Sống trên dải Andes cao hàng ngàn mét, chim ruồi thách thức nhiệt độ cực lạnh ở đây bằng cơ chế hạ thân nhiệt đặc biệt. Mới đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra bí mật này.

Đăng ngày: 10/09/2020
Tiêu điểm
Khoa Học News