Thú mỏ vịt ấp trứng trong bao lâu

Các nhà khoa học vừa công bố bản đồ gen hoàn chỉnh của thú mỏ vịt và không ngoài dự đoán, loài vật có tới 10 nhiễm sắc thể giới tính, mang độc trong người, có lông phát sáng và tiết sữa qua da cho con bú này mang một bộ gen làm người ta choáng váng. Có lẽ nó là loài động vật kỳ lạ nhất mà mắt thường con người nhìn thấy được. Bên cạnh loài thú lông nhím Úc, thú mỏ vịt là sinh vật hiếm hoi đẻ trứng nhưng lại nuôi con bằng sữa.

Lông thú mỏ vịt phát sáng dưới tia cực tím.

Bộ gen của cả hai loài trên đều khá nguyên thủy và không thay đổi quá nhiều, nhờ thế mà ta có thể thấy dấu vết của một loạt những loài có xương sống trong đó: các nhà khoa học thấy sự hiện diện của gen chim, bò sát và thú có vú trong bản đồ gen thú mỏ vịt. Dù vẻ ngoài của con vật này chẳng giống ai, nhưng những gen kia lại là bằng chứng không thể chối cãi cho thấy thú mỏ vịt có chung tổ tiên với những loài động vật có xương sống khác trên Trái Đất.

Các nhà khoa học cho rằng bộ gen hoàn chỉnh của loài vật lạ có thể giúp ta mở bức màn che phủ những bí ẩn trong lịch sử tiến hóa, bên cạnh đó là hiểu rõ hơn về những tổ tiên xưa kia của loài thú có vú; làm thế nào mà ta tiến hóa từ "đẻ trứng" sang "sinh con"?

"Bản đồ gen hoàn chỉnh đã cung cấp cho chúng tôi câu trả lời về cách hình thành một số đặc điểm có trên thú mỏ vịt", nhà sinh vật học tiến hóa Guojie Zhang tới từ Đại học Copenhagen nhận định. "Cùng lúc đó, việc giải mã gen thú mỏ vịt đóng vai trò quan trọng trong quá trình tìm hiểu cách thức thú có vú tiến hóa - bao gồm cả con người chúng ta".

Ngày nay, lớp thú có vú đang tồn tại trên Trái Đất được chia thành ba nhóm: động vật đơn huyệt, thú có túi và động vật có nhau thai; con người chúng ta thuộc nhóm cuối. Hai nhóm "có túi" và "có nhau thai" hợp lại thành một phân lớp động vật có vú được đặt tên là "theria". Toàn bộ động vật của phân lớp theria đều sinh con, còn động vật đơn huyệt lại quá kỳ lạ để có thể được đưa vào thứ lớp này.

Ta vẫn chưa rõ thời điểm mà ba nhóm động vật này rẽ nhánh trên cây tiến hóa. Một số nhà khoa học cho rằng động vật đơn huyệt "tách đàn" trước, một số người lại nghĩ sự kiện này diễn ra trong cùng một khung thời gian.

Với sự xuất hiện của bộ gen thú mỏ vịt, ta có cái nhìn rõ hơn vào lịch sử tiến hóa. Dữ liệu có từ việc phân tích tổ tiên thú lông nhím và thú mỏ vịt (cùng thuộc bộ đơn huyệt) cho thấy tổ tiên chung của chúng sống cách hiện tại ít nhất 57 triệu năm trước. Động vật đơn huyệt nói chung có vẻ đã tách ra khỏi hai thứ lớp có túi và có nhau thai khoảng 187 triệu năm trước.

Sau từng ấy thời gian, thú mỏ vịt không có nhiều thay đổi: vừa sống được trên cạn và dưới nước, chúng thích nghi tốt với điều kiện sinh sống tại Úc vốn quá khắc nghiệt với nhiều sinh vật có túi và có nhau thai.

Tác giả nghiên cứu mới còn đặc biệt chú ý tới nhiễm sắc thể giới tính của thú mỏ vịt. Nó là loài động vật duy nhất mang trong mình 10 nhiễm sắc thể giới tính, với 5X và 5Y kết hợp thành một vòng tròn không hoàn thiện, có vẻ đã bị phân mảnh trong quá trình tiến hóa.

So sánh các nhiễm sắc thể này với con người, thú có túi ôpôt, quỷ Tasmania, gà và thằn lằn, các tác giả nghiên cứu thấy nhiễm sắc thể thú có túi có nhiều điểm chung với loài chim (ví dụ như gà) hơn là với thú có vú (đơn cử như người). Thú mỏ vịt đẻ trứng nhưng vẫn nuôi con bằng sữa, nhưng khi thấy rằng động vật đơn huyệt vẫn mang đa số các gen tạo sữa mà động vật có vú thuộc phân lớp theria có trong mình, ta không quá ngạc nhiên.

Vẫn còn những điểm kỳ lạ khác nữa: sữa của động vật đơn huyệt có thêm những casein (một loại protein có trong sữa động vật có vú) với chức năng chưa rõ. Tuy vậy, sữa thú mỏ vịt không khác mấy với sữa bò hay thậm chí sữa con người. Nhờ điểm này, việc thú mỏ vịt sinh trưởng không cần dựa dẫm nhiều vào nguồn protein có trong trứng như các loài chim hay loài bò sát khác; chúng có thể cung cấp protein cho con non thông qua tuyến sữa trên da mình.

Nhìn vào bản đồ gen hoàn chỉnh của thú mỏ vịt, ta có thể thấy những điểm trên hiện ra rõ ràng. Chim và bò sát dựa vào ba gen chính để tạo ra protein trong trứng, trong khi đó thú mỏ vịt lại mất đa số những gen này vào khoảng 130 triệu năm trước. Gà thời nay có cả ba gen protein nói trên, con người không có gen nào như vậy, còn thú mỏ vịt chỉ sở hữu một gen duy nhất đóng vai trò tạo protein trong trứng.

Nói một cách nôm na, gen sản xuất protein trong trứng của thú mỏ vịt là trung bình cộng của con người và con gà, một cái cầu xây mất triệu năm nối liền ta của hiện tại với tổ tiên của loài thú có vú xưa kia.

"Nghiên cứu này cung cấp thông tin cho thấy việc sản xuất sữa của mọi động vật có vú đã được phát triển từ một bộ gen của tổ tiên chung sống cách đây 170 triệu năm - cùng thời với những con khủng long trong kỷ Jura", giáo sư Zhang nhận định.

Bộ gen hoàn chỉnh của thú mỏ vịt còn cho thấy chúng mất đi gen tạo răng trong quá trình tiến hóa. Cụ thể, từ 120 triệu năm trước, gen này đã hoàn toàn biến mất, khiến thú mỏ vịt đã phải làm quen với việc dùng hai tấm sừng trong miệng để nghiền nát thức ăn.

Bên cạnh đó, nhiều khả năng gen defensin là thành tố tạo nên cựa có độc nằm ở chân sau của thú mỏ vịt. Gen này có liên hệ với hệ thống miễn dịch của các loài động vật có vú khác. Trong bộ gen hoàn chỉnh của thú lông nhím, các nhà khoa học không thấy sự hiện diện của gen defensin.

Nhóm nghiên cứu kết luận: "Hai bộ gen hoàn chỉnh của hai loài sẽ cho chúng ta thêm thông tin về những đột phá của động vật phân lớp theria và yếu tố sinh học, tiến hóa của những sinh vật có vú đẻ trứng này".

Nghiên cứu đã được đăng tải trên tạp chí Nature.

Tham khảo ScienceAlert

Các nhà khoa học không biết chắc chắn có bao nhiêu con thú mỏ vịt còn lại trên thế giới; tuy nhiên, ước tính có khoảng từ 10.000 đến 100.000. Thú mỏ vịt được tìm thấy trên đường bờ biển phía Đông và Nam Úc cũng như Đảo Flinders và Bắc Tasmania.

Thú mỏ vịt được coi là một trong những loài động vật có vẻ ngoài kỳ lạ nhất trong tự nhiên. Các nhà khoa học đầu tiên nghiên cứu một mẫu vật cho rằng ai đó đã giở trò lừa bịp vào chúng. Thú mỏ vịt có mỏ và bàn chân có màng như vịt, đuôi giống hải ly, lông và thân của rái cá.

Những con vật này có thể trông vô hại, nhưng con đực có nọc độc. Chúng có những chiếc nọc ở bàn chân phía sau, chúng dùng để phân phát độc tố mạnh cho kẻ thù. Tuy nhiên, thú mỏ vịt không thể cắn vì chúng không có răng.

Không chỉ ngoại hình của thú mỏ vịt là duy nhất mà việc sinh sản của nó cũng vậy. Nó là một trong hai loài động vật có vú duy nhất trên thế giới đẻ trứng. Thú mỏ vịt cái ẩn mình trong hang để đẻ một hoặc hai quả trứng, sau đó giữ ấm cho chúng bằng cách dùng thân và đuôi để giữ chúng.

Thú mỏ vịt là những kẻ săn mồi dưới nước. Chúng có thể ở dưới nước tối đa 2 phút mỗi lần và sử dụng các hóa đơn nhạy cảm của mình để vớt thức ăn. Thú mỏ vịt là loài kiếm ăn ở tầng đáy và ăn côn trùng, ấu trùng và giun.

Thú mỏ vịt thường đẻ từ một đến ba quả trứng cùng một lúc. Sau khi giao phối, nó xây dựng một khoang làm tổ trước khi sẵn sàng đẻ trứng.

Khi thú mỏ vịt sẵn sàng đẻ trứng, nó sẽ xây một khối bùn để ngăn những kẻ săn mồi ra khỏi hang trong khi chúng đẻ trứng và ấp chúng. Điều này diễn ra một vài tuần sau khi giao phối. Giống như gà và các loài chim khác, thú mỏ vịt giữ ấm trứng trong khoảng 10 ngày cho đến khi chúng nở. Sau khi gà con nở, nó cho chúng ăn cho đến khi chúng được khoảng 3 tháng tuổi. Chế độ ăn của chúng bao gồm sữa mẹ tiết qua dạ dày cho đến khi chúng có thể tự đi tìm nhiều nguồn thức ăn khác nhau.

Thú mỏ vịt là một loài động vật có vú bán thủy sinh đặc hữu miền đông Úc, bao gồm cả Tasmania. Cùng với bốn loài thú lông nhím, nó là một trong năm loài thú đơn huyệt còn tồn tại, những loài động vật có vú duy nhất đẻ trứng thay cho đẻ con.

Con vật này có vẻ như không có thực và đặc điểm sinh học của chúng dường như trái ngược với các kiến thức khoa học. Tên khoa học của chúng là Ornithorhynchus anatinus, có hình dạng tổng hợp của nhiều con vật thuộc các loài khác nhau: mõm như mỏ vịt, đuôi như con hải ly, đẻ trứng và di chuyển như lớp bò sát nhưng lại cho con bú sữa như lớp thú.

Các nhà khoa học đến nay vẫn chưa biết nhiều về nguồn gốc tổ tiên của con vật kỳ lạ này. Nhưng nhiều hóa thạch khác nhau cho thấy rằng tổ tiên của chúng ngày xưa có hình dạng khá giống với chúng bây giờ, có thể vào thời nguyên thủy chúng đã cố gắng rời khỏi cuộc sống ở nước nhưng vì không thể thích nghi được với tất cả khó khăn ở trên cạn, nên chúng đã quay trở lại môi trường nước để kiếm ăn.

Đuôi của thú mỏ vịt ngắn, có chức năng dự trữ mỡ để dùng vào mùa đông nhưng chúng lại không hề ngủ đông, chúng còn dùng đuôi để lái dưới nước. Chân ngắn nhưng mạnh, chân có màng bơi thích hợp cho việc bơi lặn; lúc ở trên cạn, màng chân gấp lại để có thể dùng móng chân cho việc đào bới. Cái mõm mềm rất nhạy cảm, có rất nhiều tế bào thần kinh trên đó. Thú mỏ vịt cũng biết kêu. Chiều dài thân mình con đựng khoảng 61cm, con cái khoảng 46cm. Chúng có thân mình dài và dẹt, mình phủ đầy lông nâu, ngắn, mượt mà. Bộ lông của chúng không thấm nước, giúp chúng thích nghi với điều kiện sống dưới nước 12 tiếng mỗi ngày ở nhiệt độ gần 0 độ C.

Thú mỏ vịt có thể lặn dưới nước lâu khoảng 1 phút. Lúc ở dưới nước, chúng nhắm nghiền mắt lại, không những thế mũi và tai cũng được bịt kín, không có lỗ nào cho nước chui vào. Trong tình trạng "bí các giác quan" như vậy thú mỏ vịt vẫn có thể kiếm mồi và bơi lội tốt dưới nước. Trong khi tìm thức ăn, chúng dùng 2 loại giác quan trên mõm: một loại là nhờ chạm vào các vật, loại còn lại là nhờ vào kích thích điện. Chúng có thể phát hiện ra hướng dòng điện nhỏ phát sinh từ các hoạt động cơ thể của những con mồi nhỏ, ngoài ra còn phát hiện được dòng điện yếu phát ra khi dòng nước chảy qua những vật bất động.

Khi ở trên cạn thú mỏ vịt lại dùng mắt để nhìn và đôi mắt ấy rất tinh tường, có thể nhìn xa. Nhưng chúng có một điểm yếu, vì vị trí của mắt bị khuất nên không thể nhìn thấy những gì ở bên dưới mõm.

Chúng chủ yếu hoạt động về đêm, người ta thường thấy chúng nhiều nhất là vào lúc rạng đông và chạng vạng tối. Chúng bắt ăn những động vật nhỏ ở nước mà chúng tìm thấy trong lớp bùn dưới đáy sông hồ. Chúng ăn nhiều loại thức ăn gồm động vật không xương sống, cá nhỏ, trứng cá, ếch, nhái và nòng nọc. Chỉ trong một ngày, chúng có thể ăn lượng thức ăn bằng nửa trọng lượng cơ thể chúng.

Thú mỏ vịt không có răng, thay vì nhai nghiền nát thức ăn bằng những mảng sừng trong mỏ, có thể nghiền thức ăn cùng với cát và sạn. Khi bắt được ít mồi, chúng chuyển thức ăn xuống những cái túi bên má, dưới mõm. Khi ngoi lên mặt nước, thú mỏ vịt đưa thức ăn lên vùng miệng, ở đó thức ăn được nghiền nát nhờ "tấm nghiền" trong mỏ.

Con đực có cựa độc trên bàn chân sau, dùng để chống lại kẻ thù và chống lại những con thú mỏ vịt khác cạnh tranh với nó. Cựa dài khoảng 1,5cm nằm trên mắt cá có nối với tuyến chất độc nằm ở đùi. Chất độc đó không gây chết người nhưng sẽ gây đau đớn và đủ mạnh để giết chết một con chó. Thú mỏ vịt thông thường rất nhút nhát, nhưng trong mùa sinh sản con đực rất hung hăng và thường dùng đến những cái cựa nhọn có chất độc. Con non cũng có "cựa sữa" nhưng sẽ rụng mất trong năm đầu tiên.

Con thú lạ này thích sống gần nước, thường đào hang ở bờ sông hay bờ hồ. Chúng làm hai loại hang: hang để ở và hang để đẻ trứng, ấp con. Hang bao giờ cũng có một lối thoát ở trên cạn và một lối thoát dưới nước. Tuy nhiên, hang của chúng gặp một vấn đề về oxygen vì chúng ở trong hang một thời gian dài nên có thể dùng cạn lượng oxygen có trong đó. Vào mùa sinh sản, con cái có thói quen che lấp cửa ra vào mỗi khi chúng ra khỏi hang hoặc mỗi khi chúng vào hang. Con non ở trong hang suốt một thời gian khoảng 3 tháng nên tiêu tốn một lượng lớn oxygen. Cơ thể thú mỏ vịt phải tự điều chỉnh hóa chất trong cơ thể để có thể sử dụng tốt lượng oxygen chỉ hạn chế đó.

Tỉ lệ sinh sản của thú mỏ vịt thuộc dạng thấp trong thế giới động vật. Cứ hai cá thể cái thì chỉ có một con đẻ trứng. Vào mùa sinh sản, giống cái sẽ ở một mình trong những cái hang dưới lòng đất để đẻ trứng.

Con cái đẻ từ 2-3 trứng vào khoảng giữa tháng 8 và tháng 10. Trứng được đẻ bên trong cái hang sâu đến 20m. Con cái ấp trứng từ 12-14 ngày bằng bụng và đuôi trên cái ổ được lót bằng cỏ và lá. Sau hai tuần trứng nở, khi trứng nở con non chỉ dài khoảng 1,25cm. Thú mỏ vịt mẹ sẽ nuôi con của mình từ 3 cho đến 4 tháng đầu đời tới khi con của chúng biết bơi.

Con mẹ không có đầu vú, sữa được tạo ra từ những tuyến lớn ở dưới da. Sữa tiết ra từ hai chỗ có cấu trúc giống như núm vú. Con non đè vào những nơi đó cho sữa chảy xuống lông bụng của mẹ chúng để liếm và mút sữa chảy ra. Sữa này có nhiều chất sắt, lượng sắt có nhiều gấp 60 lần lượng sắt có trong sữa bò.

Con non uống sữa mẹ từ 4-5 tháng và vẫn ở trong hang, chúng bắt đầu rời tổ và biết bơi khi được khoảng 17 tuần tuổi.

Vào mùa đông giá rét, thú mỏ vịt vẫn bơi lội tìm kiếm thức ăn. Chúng buộc phải thích nghi với cái lạnh để xuống nước kiếm ăn. Nhiệt độ bên ngoài càng xuống thấp chúng lại càng phải làm cho cơ thể nóng lên để duy trì thân nhiệt. Muốn như vậy chúng phải ăn nhiều, nhưng điều khó khăn là trong thời tiết lạnh cóng như thế thức ăn trở nên khan hiếm. Bình thường, chúng dành nửa ngày để kiếm ăn. Vào mùa hè chúng ăn nhiều hơn để dự trữ mỡ.

Trong thiên nhiên, cáo, chim dữ và cá sấu thường bắt thú mỏ vịt làm thức ăn, nhất là con non. Trước đây, người ta cũng săn thú mỏ vịt để lấy da, nhưng hiện giờ chúng đã được luật pháp các nước bảo vệ do số lượng loại thú kỳ lạ này vẫn ngày một giảm dần.

Thú mỏ vịt có tuổi thọ khá cao. Nếu sống trong điều kiện nuôi nhốt thì vòng đời của chúng có thể lên đến 20 năm, còn khi sống trong tự nhiên thì ít hơn – tối đa chỉ 12 năm. Chúng thường sống ở hồ nước ngọt, phân bố ở phía đông nước Úc. Thú mỏ vịt được xem là một trong những báu vật của thiên nhiên nước Úc.

Mắt cá chân có độc: Những con thú mỏ vịt đực có một cái cựa - giống như một cái móng chân cỡ lớn vậy - ở mặt trong mỗi mắt cá. Chúng có thể dùng cái cựa này giống như rắn dùng răng nanh vậy. Nọc độc từ cựa có thể giết chết những loài động vật cỡ nhỏ và gây đau đớn cực độ ở con người nếu đâm xuyên qua da. Mặt tích cực là, các nhà khoa học tin rằng nọc độc này một ngày nào đó, có thể biến thành liều thuốc giúp chữa bệnh tiểu đường.

Không có dạ dày: Gần như mọi loài động vật đều có dạ dày để tiêu hoá thức ăn. Nhưng giống như họ thú lông nhím, thú mỏ vịt có cuống họng - con đường mà thông thường sẽ đưa thức ăn từ miệng xuống dạ dày - kết nối trực tiếp đến ruột. Nó không cần dạ dày để tiêu hoá thức ăn.

Cái đuôi siêu độc đáo: Thú mỏ vịt và rái cá trông như hai anh em song sinh cùng đuôi vậy. Nhưng thú mỏ vịt không sử dụng đuôi để bơi trong nước như nhiều người tưởng. Thay vào đó, nó sử dụng đuôi làm nơi lưu trữ chất béo của cơ thể phòng khi thiếu thức ăn. Và thú mỏ vịt cái còn sử dụng cái đuôi này để giữ trứng nữa. Quả là những công dụng không ai ngờ đến.

Phát sáng trong bóng tối: Các nhà khoa học gần đây đã phát hiện ra thú mỏ vịt phát sáng trong bóng tối. Khi bạn thấy một con thú mỏ vịt trong điều kiện ánh sáng bình thường, bộ lông của chúng trông như màu nâu. Chẳng có gì đặc biệt so với nhiều loài thú khác. Nhưng khi các nhà khoa học quan sát thú mỏ vịt dưới tia cực tím, họ đã bị ngạc nhiên khi biết được bộ lông của chúng phát ra ánh sáng xanh lá và xanh dương. Ánh sáng lập loè phát ra từ thú mỏ vịt là hiện tượng huỳnh quang sinh học, cực kỳ hiếm thấy đối với các loài thú có vú, đặc biệt là những loài đẻ trứng.

Mỏ siêu nhạy cảm: Khi thú mỏ vịt lặn xuống nước để kiếm ăn, các giác quan như thị giác, khứu giác và thính giác của chúng sẽ được... tắt đi. Ngay cả những lỗ tai nhỏ xíu cũng được nhét vào một cái rãnh với đôi mắt. Vậy, thú mỏ vịt sẽ cảm nhận môi trường xung quanh bằng cách nào? Không sao cả, bởi mỏ của chúng nhạy cảm đến nỗi có thể tìm thấy thức ăn bằng cách cảm nhận sóng âm thanh, chuyển động và điện trường chúng tạo ra.

Cập nhật: 09/06/2021 H.T sưu tầm/vnreview