Các loài chim di trú có thể cảm nhận được từ trường Trái đất. Nhờ vậy, chúng xác định phương hướng rất tài tình, với quy mô trải rộng trên toàn lục địa. Nhưng bí mật đằng sau khả năng này là gì?
Ở các loài chim di trú, chúng có khả năng xác định phương hướng một cách tài tình. Mùa đông chúng di chuyển xuống phương Nam tránh rét, để rồi sau đó lại quay về chốn xưa khi nắng lên.
Và hành trình của chúng không phải từ thành phố này sang thành phố khác, mà trải rộng với quy mô là cả lục địa.
Các loài chim di trú có khả năng định vị phương hướng hết sức tài tình.
Theo các nhà khoa học, sở dĩ chúng có thể làm được như vậy là nhờ khả năng cảm nhận được từ trường Trái đất - hay còn gọi là magnetoreception - một món quà hết sức tuyệt vời của tạo hóa. Tuy nhiên, bí mật đứng đằng sau khả năng này thì vẫn chưa khi nào được tìm thấy.
Nhưng mới đây, có vẻ như bí mật đã được "bật mí", nhờ vào nghiên cứu của 2 nhóm chuyên gia.
Theo đó, thứ đứng đằng sau khả năng siêu việt này là một loại protein mang tên Cry4.
Cụ thể, 2 nhóm nghiên cứu được thực hiện trên 2 đối tượng chim di trú khác nhau. Một nhóm là trên chim manh manh (zebra finch - một loài chim ở Nhật), nhóm còn lại là chim cổ đỏ. Cả hai đều muốn xác nhận vai trò của Cry4 với khả năng nhìn được từ trường.
Nguyên nhân đứng đằng sau là Cry4 - một protein có trong mắt của chim.
Các nghiên cứu trước đó đã chỉ ra nhóm protein chứa Cry4 - được gọi là cryptochrome - dường như đóng vai trò gì đó với khả năng nhìn được từ trường. Lý do là vì các protein này được tìm thấy trong mắt của loài chim. Tuy nhiên, để tìm ra được chính xác loại cryptochrome nào thì không hề đơn giản.
Để tìm ra bí mật, các chuyên gia từ ĐH Lund (Thụy Điển) đã thử xét nghiệm 3 loại là Cry1, 2 và 4 trong cơ thể chim manh manh. Kết quả cho thấy, Cry1 và 2 có liên quan đến khả năng định hình thói quen thường ngày, vì nó thay đổi theo thời gian trong ngày.
Nhưng riêng Cry4 thì luôn ổn định bất kể thời gian. Điều này cho thấy đây có thể là protein đứng đằng sau khả năng cảm nhận từ trường.
"Cry4 có thể là protein cảm thụ từ trường, vì lượng chất trong mắt là ổn định" - trích lời Atticus Pinzón-Rodríguez, chủ nhiệm nghiên cứu.
"Đây đúng như những gì đã dự đoán về một cơ quan thụ cảm có thể vận hành bất kể thời gian trong ngày".
Chim manh manh trong nghiên cứu của ĐH Lund.
Cũng theo Pinzón-Rodríguez, kết quả này cho thấy nhiều loài chim khác, hoặc thậm chí là tất cả các loài chim di trú đều có protein này trong mắt.
Kết quả này cũng trùng khớp với một nhóm nghiên cứu khác tại ĐH Oldenburg (Đức), khi nhóm này xét nghiệm Cry4 trên chim cổ đỏ.
Tuy vậy, nhóm tại Oldenburg còn nhận ra rằng sự có mặt của Cry4 giúp mắt chim thu nhận được rất nhiều ánh sáng.
Điều này cho thấy khả năng cảm nhận từ trường cũng phụ thuộc vào ánh sáng nữa. Tức là, loài chim thực sự "nhìn" thấy từ trường.
Vai trò của Cry4 được xác nhận rõ hơn khi so sánh với loài gà. Có lẽ ai cũng biết, gà là loài gia cầm phổ biến, và dù là gà rừng hay gà nhà thì cũng không có tập tính di cư. Sự khác biệt này cũng trùng khớp với lượng Cry4 có trong chúng: ở chim, Cry4 nhiều hơn hẳn, đặc biệt là vào mùa đông.
Theo cả 2 nhóm chuyên gia, kết quả nghiên cứu của họ đã phần nào hé lộ được bức màn bí ẩn đằng sau khả năng đặc dị của loài chim. Tuy nhiên, vẫn cần thêm nghiên cứu nữa trong tương lai, vì bí ẩn vẫn còn rất nhiều.
Từ trường Trái Đất là trường từ của Trái Đất, xuất hiện do tính chất từ của vật chất Trái Đất hợp thành tạo ra. Từ trường Trái Đất tồn tại từ trong lòng Trái Đất đến không gian rộng lớn bao quanh Trái Đất. Nguyên nhân gây ra từ trường có thể được giải thích theo thuyết geodynamo. Từ trường Trái Đất được coi như một lưỡng cực từ trường, với một cực gần cực bắc địa lý và cực kia gần cực nam địa lý. Một đường thăng tưởng tượng nối hai cực tạo thành một góc khoảng 11,3° so với trục quay của Trái Đất. Trên mặt đất cường độ từ trường vào khoảng từ 25 đến 65 micro tesla (0,25 đến 0,65 gauss). Các từ trường có thể mở rộng vô hạn, tuy nhiên nếu xét các điểm càng ra xa nguồn thì chúng càng yếu dần. Từ trường Trái Đất có tác dụng đến hàng chục ngàn km trong vũ trụ và được gọi là Từ quyển. Từ quyển của Trái Đất cùng với khí quyển chặn các dòng hạt tích điện, bảo vệ sự sống trên Trái Đất. Nghiên cứu từ trường Trái Đất là một lĩnh vực của địa vật lý. Kết quả của nghiên cứu cũng áp dụng để miêu tả từ trường tại các hành tinh, các thiên thể khác. |