Hiện tượng tiến hóa lặp lại đã giúp một loài chim cổ đại xuất hiện trở lại ở Ấn Độ Dương và sống sót đến ngày nay.
Đảo san hô vòng Aldabra ở Ấn Độ Dương từng là ngôi nhà của hàng trăm loài, bao gồm rùa khổng lồ Aldabra. Nhưng cách đây 136.000 năm, một trận lũ lớn làm ngập toàn bộ đảo, phá hủy mọi sự sống, bao gồm loài gà nước cổ trắng (Aldabra rail). Sau đó, chúng đã tái sinh và là loài chim không biết bay cuối cùng còn sót lại ở Ấn Độ Dương ngày nay.
Gà nước cổ trắng có chiều dài cơ thể khoảng 25cm.
Gà nước cổ trắng Aldabran (danh pháp khoa học là Dryolimnas cuvieri aldabranus) thuộc họ Gà nước Rallidae và bộ Sếu Gruiformes.
Gà nước cổ trắng có chiều dài cơ thể khoảng 25cm. Con trống và mái rất khác nhau. Con trống có lưng màu nâu, đầu và ngực nâu đỏ nhưng phần trên và ngực con mái màu xám nhạt. Cả con trống và mái đều có sọc đen trắng đậm ở sườn, bụng và dưới đuôi, ngón chân dài và đuôi ngắn.
Cơ thể của nó dẹt để cho phép đi dễ dàng luồn lách qua các tầng dưới. Nó có ngón chân dài và đuôi ngắn. Màu gồm có lưng màu nâu, đầu và vú màu hạt dẻ, và các thanh màu đen và đen trên các sườn, bụng và dưới đuôi. Cổ họng có màu trắng, màu vàng nhạt, và chân có màu xanh lục. Các thể vị thành niên có màu nâu đậm ở trên và dưới, mặc dù chúng có bụng và cổ họng trắng.
Loài chim này là loài có ý thức lãnh thổ, nhưng khá bí mật, trốn trong bụi rậm khi bị quấy rầy. Chúng mò thức ăn trong nước bùn hoặc nước cạn bằng chiếc mỏ dài và phát hiện thức ăn bằng mắt. Chúng ăn cỏ cho quả mọng và côn trùng trên mặt đất, hoặc lượn lờ qua bụi rậm và tầng dưới. Chúng làm tổ trong một nơi khô ráo trên mặt đất hoặc trên cây bụi thấp, đặt 4-8 quả trứng. Một nghiên cứu thực hiện tại Nilambur, Kerala ở miền nam Ấn Độ cho thấy trứng ấp khoảng 20 ngày thì nở.
Gà nước cổ trắng là loài chim không biết bay cuối cùng ở Ấn Độ Dương. (Ảnh: IFL Science).
Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng kỳ lạ này là một quá trình tự nhiên hiếm gặp mang tên tiến hóa lặp lại. Cách đây hàng nghìn năm, gà nước cổ trắng Madagascar (Dryolimnas cuvieri) di cư tới Mauritius, Reunion, và đảo san hô vòng Aldabra. Tại đó, do vắng động vật săn mồi, chúng mất khả năng bay, tạo thành phân loài mới là gà nước Aldabra (Dryolimnas cuvieri aldabranus).
Hầu hết loài thuộc họ gà nước đều biết bay, tương tự như các loài bản địa ở Madagascar. Tuy nhiên, môi trường sống trên đảo Aldabra gần như không có thú ăn mồi nên việc bay đi kiếm ăn hay tìm chỗ trú ẩn là không cần thiết. Đôi cánh của loài này cũng dần mất đi.
Sau đó, khoảng 136.000 năm trước, trận lũ lớn xóa sổ gà nước khỏi đảo san hô vòng. Không có đôi cánh bay được, chúng không thể chạy trốn. Nhưng 100.000 năm trước, kỷ Băng hà khiến mực nước biển giảm, Aldabra một lần nữa trở thành nơi phù hợp để sinh sống. Vì vậy, gà nước lại bay từ Madagascar tới đảo san hô vòng. Do không có động vật săn mồi, chúng tiếp tục mất khả năng bay.
Gà nước Madagascar tiến hóa thành hai phân loài không biết bay khác nhau trong thời gian vài nghìn năm. Điều đó khá bất thường. Các nhà khoa học đến từ Đại học Portsmouth và Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên tại Anh rút ra kết luận này sau khi phân tích hóa thạch gà nước trước và sau sự kiện ngập lụt. Họ phát hiện cả hai loài đều không bay được.
Cách đây vài nghìn năm, sau khi mực nước biển hạ xuống, Aldabra trồi lên trở lại, loài chim này lại một lần nữa “tái xuất”. Trên cùng một hòn đảo, chúng đã tiến hóa độc lập, hai lần riêng biệt cách nhau hàng trăm nghìn năm. Việc tiến hóa hai lần này được gọi là tiến hóa lặp lại.
David Martill, nhà cổ sinh vật học tại Đại học Portsmouth đã lý giải một số chim bản xứ ở Madagascar, là loài tổ tiên của gà nước Aldabra đã di cư lần nữa đến đảo san hô, và tiến hóa thành một loài họ gà nước khác.
Các mẫu hóa thạch chứng minh hai loài đã tiến hóa tương đồng nhau. (Ảnh: CNN).
Các nhà nghiên cứu đã chứng minh được loài chim mới hoàn toàn giống với loài chim Aldabra đã tuyệt chủng bằng việc so sánh mẫu hóa thạch. Chúng đều có nguồn gốc là gà nước Madagascar và tiến hóa không còn cánh và mất khả năng bay.
Đây là trường hợp tiến hóa lặp lại cực kỳ hiếm trong tự nhiên. Và nó cũng là trường hợp duy nhất được ghi nhận với các loài chim.
"Tình huống này có vẻ bất ngờ, nhưng gà nước là loài định cư bền bỉ trên quần đảo biệt lập và có thể tiến hóa nhanh chóng theo hướng mất khả năng bay nếu điều kiện phù hợp. Do đó, chắc chắn việc phân tán của Dryolimnas từ Magagascar tới đảo Aldabra xa xôi xảy ra trong nhiều dịp", nhóm nghiên cứu báo cáo trên tạp chí Động vật học của Hiệp hội Linnaean.
Julian Hume, người cùng nghiên cứu đến từ Bảo tàng Lịch sử tự nhiên - cho biết việc tiến hóa theo đúng "quy trình" diễn ra trong chỉ vài ngàn năm là khoảng thời gian rất ngắn.
Khi đảo san hô vòng nổi trở lại, gà nước họng trắng bay được tái xâm chiếm hòn đảo và bắt đầu tiến hóa để trở nên không biết bay lần nữa. Các nhà nghiên cứu nhận thấy hóa thạch chân từ gà nước có niên đại cách đây 100.000 năm nặng nề và vững chắc hơn so với gà nước họng trắng. Theo nhóm nghiên cứu, điều này chỉ ra gà nước ở đảo san hô vòng trở nên ngày càng nặng hơn và mất khả năng bay.
Việc không biết bay dường như là một đặc điểm có lợi trong môi trường này. Những con chim đẻ trứng trên mặt đất, do đó sở hữu cặp chân khỏe để chạy quanh ngay sau khi nở có thể giúp chúng sống sót. Theo Hume, khi chúng lớn, thứ cuối cùng phát triển ở gà nước là cơ ngực và cơ cánh. Trong quá trình mất khả năng bay lần nữa, về cơ bản gà nước Aldabra tiến hóa hai lần, hồi sinh từ cõi chết qua quá trình gọi là "tiến hóa lặp lại", trong đó một loài tuyệt chủng, sau đó loài khác xuất hiện và tiến hóa đặc điểm tương tự, trở nên gần như giống hết loài đã biến mất.