Mực đom đóm vịnh Toyama và cách phát sáng để xoá cái bóng

Mực đom đóm (Watasenia scintillans, tiếng Nhật là hotaru-ika) là loài mực nhỏ dài khoảng 7 cm sống ở vùng biển quanh Nhật Bản, nổi tiếng với cảnh hàng triệu con phát ánh xanh lam trên mặt vịnh Toyama mỗi mùa xuân. Cơ thể chúng có hàng trăm cơ quan phát sáng; phần ở bụng phát ra ánh sáng khớp với ánh sáng mờ từ trên rọi xuống, xoá đi cái bóng đen của con mực khi kẻ săn mồi nhìn từ dưới lên. Cách tàng hình bằng chính ánh sáng này gọi là phát sáng xoá bóng (counterillumination).

Con mực nhỏ có ngàn ngọn đèn

Mực đom đóm phân bố ở Tây Bắc Thái Bình Dương, quanh quần đảo Nhật Bản, phần lớn thời gian sống ở độ sâu vài trăm mét. Con trưởng thành chỉ dài khoảng 7 cm tính cả thân, sống khoảng một năm.

Trên cơ thể nó có ba nhóm cơ quan phát sáng (photophore):

Ánh sáng của mực đom đóm có màu xanh lam, trùng với màu của ánh sáng mặt trời còn sót lại ở độ sâu nơi nó sống. Phản ứng phát sáng xảy ra trong chính cơ quan phát sáng của con mực, dựa trên một chất phát quang và enzyme, không cần vi khuẩn cộng sinh.

Phát sáng xoá bóng: tàng hình bằng ánh đèn

Hãy tưởng tượng bạn đang ở dưới nước, nhìn lên mặt biển. Phía trên là một nền sáng mờ xanh lam, ánh mặt trời lọc qua làn nước. Bất cứ thứ gì bơi giữa bạn và mặt nước, dù trong suốt đến đâu, cũng in một cái bóng tối lên nền sáng đó. Đó là cách nhiều loài cá và mực ở vùng nước sâu vừa phải tìm mồi: chúng có mắt hướng lên, quét tìm bóng đen trên nền sáng.

Lưng tối bụng sáng giúp được ở vùng nước nông, nhưng ở dưới sâu, một cái bụng màu trắng không tự sáng được bằng ánh sáng từ trên chiếu xuống, vì nó nằm khuất. Giải pháp là tự phát sáng ở bụng, đúng màu và đúng độ sáng của ánh sáng phía trên. Khi đó, nhìn từ dưới lên, con mực "biến" vào nền sáng; cái bóng không còn nữa.

Điều đáng kinh ngạc là độ sáng phải được điều chỉnh liên tục. Ngày nắng và ngày nhiều mây, ban trưa và chiều tối, ở độ sâu 200 m và 400 m, ánh sáng phía trên khác nhau rất nhiều. Phát sáng quá mạnh thì con mực hoá thành ngọn đèn; quá yếu thì vẫn lộ bóng. Các thí nghiệm với nhiều loài mực và cá biển sâu cho thấy chúng điều chỉnh độ sáng ở bụng theo ánh sáng chiếu tới mắt.

Ai khác dùng cách này

• Mực cộc Hawaii (Euprymna scolopes): nuôi vi khuẩn phát sáng Vibrio fischeri trong một cơ quan ở bụng, dùng ánh sáng của vi khuẩn để xoá bóng khi săn mồi ban đêm dưới ánh trăng. Đây là một trong những mô hình nghiên cứu cộng sinh nổi tiếng nhất.
• Cá rìu biển sâu (họ Sternoptychidae): thân dẹt bạc như lưỡi rìu, hàng đèn chạy dọc bụng hướng xuống dưới.
• Cá đèn lồng (họ Myctophidae): nhóm cá biển sâu đông đảo bậc nhất, có các đốm sáng trên thân và bụng.
• Một số loài tôm và cá mập nhỏ, như cá mập đèn lồng, cũng có cơ quan phát sáng ở bụng.

Mùa xuân ở vịnh Toyama

Mỗi năm, khoảng từ tháng 3 tới tháng 5 hoặc đầu tháng 6, mực đom đóm cái trưởng thành kéo về vùng nước ven bờ vịnh Toyama, trên bờ biển phía tây đảo Honshu nhìn ra biển Nhật Bản, để đẻ trứng. Vịnh Toyama có đáy dốc rất nhanh xuống vực sâu ngay sát bờ, nên mực từ vùng nước sâu có thể lên gần bờ trong một đêm.

Vào những đêm đó, đàn mực tập trung dày đặc ở tầng nước nông. Khi lưới đánh cá được kéo lên trong bóng tối trước bình minh, hàng triệu con mực trong lưới đồng loạt phát sáng xanh lam vì bị kích động. Đó là cảnh mà nhiều người đã tìm đến xem từ các tàu du lịch ra khơi lúc rạng sáng.

Vùng biển nơi mực đom đóm tập trung ở Toyama đã được Nhật Bản công nhận là Di tích thiên nhiên đặc biệt từ năm 1952. Thành phố Namerikawa có một bảo tàng riêng về mực đom đóm (Hotaruika Museum), nơi trình diễn mực phát sáng vào mùa.

Hiện tượng mực dạt bờ

Một số đêm, nhiều con mực dạt hẳn lên bờ, khiến bãi cát lấp lánh những đốm xanh. Người địa phương gọi hiện tượng này bằng một tên riêng, và người ta ra bãi biển xem, có người vớt mực. Nguyên nhân chính xác vì sao mực dạt bờ chưa được hiểu đầy đủ; có thể liên quan đến dòng chảy, gió và đặc điểm đáy biển. Các bãi biển ở đó thường có quy định riêng, du khách nên theo hướng dẫn của địa phương.

Mực đom đóm trên bàn ăn

Mực đom đóm là đặc sản mùa xuân của Toyama và một số vùng biển khác ở Nhật. Mực thường được luộc chín ăn với tương miso giấm, ngâm tương, hoặc làm món khô. Các cơ quan y tế Nhật Bản khuyến cáo không ăn mực đom đóm sống chưa qua xử lý đông lạnh đúng quy trình, vì có nguy cơ nhiễm ấu trùng ký sinh trùng. Đây là lời khuyên an toàn thực phẩm quan trọng nếu bạn có dịp tới Nhật vào mùa.

Mực đom đóm thấy màu?

Phần lớn các loài mực, bạch tuộc chỉ có một loại sắc tố thị giác, nên các nhà khoa học cho rằng chúng không phân biệt màu theo cách thông thường. Mực đom đóm là ngoại lệ đáng chú ý: các nghiên cứu ở Nhật từ thập niên 1990 cho thấy võng mạc của nó có ba loại sắc tố thị giác khác nhau. Điều đó gợi ý loài này có thể phân biệt được màu ở mức nào đó, có lẽ để nhận ra ánh sáng của đồng loại trong số rất nhiều nguồn phát sáng khác dưới biển sâu. Khả năng thật sự ra sao vẫn còn đang được tìm hiểu.

Góc nhìn hôm nay

Phát sáng xoá bóng là một trong những ý tưởng tàng hình tinh tế nhất trong tự nhiên: không giấu mình vào bóng tối, mà tự thắp sáng để biến mất vào ánh sáng.

• Thử nghiệm với đèn pin: trong phòng sáng, cầm một tấm bìa đen trước cửa sổ, nhìn từ phía trong, tấm bìa in bóng rõ. Dán vài đèn LED nhỏ phía mặt hướng về bạn và chỉnh độ sáng, bóng sẽ mờ đi. Trẻ nhỏ nên làm cùng người lớn, dùng đèn LED chạy pin, không dùng nến.
• Nếu tới Nhật vào mùa xuân: bảo tàng mực đom đóm ở Namerikawa và các chuyến tàu xem mực lúc rạng sáng là trải nghiệm hiếm có. Kiểm tra lịch mùa trên trang chính thức của địa phương.
• Đọc thêm: các bài về phát quang sinh học của MBARI, Smithsonian Ocean và những bài viết của nhà sinh học biển Edith Widder về ánh sáng dưới đại dương.