Cấu tạo cơ thể đặc biệt giúp ngỗng đầu sọc bay ở độ cao gần 8.000 mét để di cư qua dãy Himalaya.
Nghiên cứu xuất bản hôm 3/9 trên tạp chí eLife mô tả thí nghiệm của Jessica Meir, phi hành gia kiêm nhà sinh lý học, và đồng nghiệp của cô là Julia York, nghiên cứu sinh ở Đại học Texas. Họ thu thập 19 quả trứng ngỗng đầu sọc từ công viên động vật hoang dã Sylvan Heights Bird Park ở Scotland Neck, North Carolina (12 quả vào năm 2010 và 7 quả vào năm 2011).
Các nhà nghiên cứu cho những con ngỗng sọc bay qua đường hầm gió. (Video: UBC).
Meir và York ở cùng những con ngỗng non vài tuần sau khi trứng nở để bầy ngỗng coi họ như những người chăm sóc. Sau đó, nhóm nghiên cứu đưa chúng tới Đại học British Columbia. Khi bầy ngỗng trưởng thành, các nhà nghiên cứu tìm hiểu cách chúng bay trong điều kiện giảm oxy ở đường hầm gió, gần giống môi trường di cư của chúng.
Meir và cộng sự nhận thấy ngỗng đầu sọc trao đổi chất chậm hơn trong điều kiện oxy hạn chế, làm giảm lượng oxy cần dùng để bay. Chúng cũng áp dựng những chiến lược bay hiệu quả, thay đổi chuyển động sinh học lúc bay hướng lên trên và xuống thấp để bảo toàn oxy.
Kết quả nghiên cứu chỉ ra nhiệt độ máu ở mạch máu của ngỗng đầu sọc giảm khi chúng bay trong điều kiện ít oxy hơn. Hemoglobin, protein liên kết với oxy trong máu, rất nhạy cảm với nhiệt độ. Khi máu lạnh, nó có thể mang nhiều oxy hơn khi máu ấm. Nhờ giảm nhiệt độ ở mạch máu gần phổi, ngỗng đầu sọc có thể tuần hoàn nhiều oxy hơn đến cơ ngực giúp chúng bay.
Ngỗng đầu sọc là loài chim bay cao nhất thế giới. Mỗi năm, ngỗng đầu sọc di cư qua dãy Himalaya từ Ấn Độ tới cao nguyên Tây Tạng ở Trung Quốc và Mông Cổ. Hành trình bao gồm sự thay đổi độ cao hơn 7.925 mét trong 8 - 12 giờ. "Ngỗng đầu sọc là những phi hành gia trong thế giới loài chim", York nhận xét.
Mỗi năm, ngỗng đầu sọc di cư qua dãy Himalaya từ Ấn Độ tới cao nguyên Tây Tạng ở Trung Quốc và Mông Cổ.
Những nhà leo núi trên dãy Himalaya phải thích nghi với môi trường hoặc dùng mặt nạ oxy. Tuy nhiên, ngỗng đầu sọc sử dụng oxy hiệu quả hơn. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học biết loài ngỗng này có khả năng liên kết oxy với hemoglobin, quá trình giúp vận chuyển lượng oxy lớn tới từng tế bào.
Trong quá khứ, thí nghiệm trên ngỗng đầu sọc được tiến hành khi chúng đang nghỉ ngơi hoặc đi trên cối xay guồng. Kết quả nghiên cứu chỉ ra ngỗng đầu sọc có nhiều mao mạch hơn quanh tế bào ở cơ ngực hơn ngỗng hàu và những loài ngỗng khác không bay ở độ cao lớn như vậy. Tế bào của chúng cũng dày đặc ty thể, bào quan sử dụng oxy để cung cấp năng lượng cho tế bào. Ngoài ra, ngỗng đầu sọc cũng bay men theo địa hình để tận dụng không khí giàu oxy hơn phía trên thung lũng.
Nếu hiểu rõ cách ngỗng đầu sọc sinh tồn trong điều kiện thiếu oxy, các nhà nghiên cứu có thể ứng dụng để điều trị cho bệnh nhân bị suy tim hoặc đột quỵ do mất oxy đột ngột.