Sọc ngựa vằn có lẽ không giúp nó ẩn mình trước sư tử. Nghiên cứu về thị giác của sư tử cho thấy ở khoảng cách mà sư tử thường phát hiện con mồi, sọc đã nhoè thành một màu xám, không làm ngựa vằn khó thấy hơn. Bằng chứng mạnh nhất hiện nay, chủ yếu từ nhóm của nhà sinh thái học Tim Caro, cho thấy sọc giúp xua ruồi trâu và các loài ruồi hút máu. Dù vậy, câu hỏi này vẫn còn tranh luận, và có thể sọc làm nhiều việc cùng lúc.
Câu hỏi hơn 150 năm tuổi
Vì sao ngựa vằn có sọc là một trong những câu hỏi lâu đời nhất của sinh học tiến hoá. Ngay từ thế kỷ 19, hai cha đẻ của thuyết chọn lọc tự nhiên đã không đồng ý với nhau. Alfred Russel Wallace nghiêng về ý sọc giúp ngựa vằn khó thấy lúc chạng vạng. Charles Darwin thì hoài nghi, cho rằng ngựa vằn sống ở đồng trống thì sọc chẳng che được gì, và thử giải thích bằng chọn lọc giới tính.
Từ đó tới nay, người ta đưa ra ít nhất năm nhóm giả thuyết lớn:
| Giả thuyết | Ý chính | Bằng chứng hiện nay |
|---|---|---|
| Nguỵ trang | Sọc giúp lẫn vào cỏ cao, bóng cây hoặc làm vỡ đường nét cơ thể | Yếu; sư tử khó phân giải sọc ở khoảng cách săn |
| Rối mắt khi chạy | Đàn ngựa vằn chạy, sọc khiến kẻ săn khó đoán hướng và tốc độ | Còn tranh luận, chủ yếu từ mô phỏng và thí nghiệm với người |
| Giao tiếp xã hội | Sọc giúp nhận ra nhau, gắn kết đàn | Mỗi con có sọc riêng, nhưng chưa rõ sọc có cần thiết cho việc đó |
| Điều hoà nhiệt | Sọc đen trắng nóng khác nhau tạo dòng khí làm mát | Kết quả trái ngược nhau, chưa thuyết phục |
| Xua ruồi hút máu | Ruồi trâu, ruồi tse-tse khó đáp xuống bề mặt có sọc | Mạnh nhất, nhiều nghiên cứu độc lập ủng hộ |
Nhìn bằng mắt sư tử
Muốn biết sọc có giúp ẩn mình không, phải hỏi: kẻ săn mồi nhìn thấy gì? Mắt sư tử, linh cẩu khác mắt người. Chúng thấy rõ trong bóng tối hơn ta, nhưng độ nét chi tiết (thị lực) kém hơn, và phân biệt màu kém hơn.
Năm 2016, Amanda Melin, Tim Caro và các cộng sự công bố trên tạp chí PLOS ONE một nghiên cứu dùng ảnh ngựa vằn chụp ngoài thực địa ở Tanzania, rồi xử lý theo đặc điểm thị giác của sư tử, linh cẩu đốm và người. Kết quả chính:
- Ban ngày, sư tử chỉ phân giải được sọc ngựa vằn ở khoảng cách dưới chừng 50 m. Lúc chạng vạng, khoảng cách đó giảm còn khoảng 30 m. Đêm không trăng, chỉ còn chừng 9 m.
- Ở xa hơn, sọc nhoè lại thành mảng xám đồng đều.
- Ở khoảng cách đủ gần để thấy sọc, sư tử đã nghe và ngửi được ngựa vằn từ lâu.
- Đường viền ngựa vằn trên nền đồng cỏ không khó nhận ra hơn đường viền linh dương có màu lông đồng nhất.
Kết luận của nhóm: sọc gần như không giúp ngựa vằn trốn khỏi mắt kẻ săn mồi lớn. Nghiên cứu này đánh một đòn mạnh vào giả thuyết nguỵ trang, vốn là câu trả lời quen thuộc trong sách thiếu nhi.
Giả thuyết ruồi: từ bản đồ tới bộ áo kẻ sọc
So sánh trên bản đồ
Năm 2014, nhóm của Tim Caro (khi đó ở Đại học California, Davis) công bố trên Nature Communications một phân tích quy mô lớn. Họ lập bản đồ độ đậm sọc của các loài và phân loài ngựa vằn, ngựa hoang, lừa hoang ở châu Phi và châu Á, rồi so với bản đồ của nhiều yếu tố: rừng, kẻ săn mồi, nhiệt độ, mật độ quần thể, và vùng có nhiều ruồi hút máu. Yếu tố khớp mạnh nhất với độ đậm sọc là vùng có ruồi trâu và ruồi hút máu hoạt động mạnh. Các yếu tố liên quan tới kẻ săn mồi không cho thấy liên hệ nhất quán.
Ngựa mặc áo vằn
Năm 2019, nhóm nghiên cứu làm thí nghiệm ở một trang trại tại Anh có cả ngựa vằn và ngựa nhà. Họ quay phim ruồi trâu tiếp cận từng con, và cho một số con ngựa nhà mặc áo choàng có sọc đen trắng, áo đen trơn hoặc áo trắng trơn. Kết quả:
- Ruồi bay tới ngựa vằn và ngựa nhà với tần suất tương đương, tức là sọc không làm ruồi khó phát hiện con vật từ xa.
- Nhưng khi tới gần, ruồi không giảm tốc trơn tru được trên bề mặt có sọc, bay lướt qua hoặc va chạm vụng về, nên số lần đáp thành công thấp hơn hẳn.
- Ngựa nhà mặc áo sọc cũng được hưởng lợi tương tự ở phần thân có áo, còn phần đầu không che thì ruồi vẫn đáp bình thường.
Cơ chế chính xác vẫn đang được nghiên cứu. Một ý là sọc làm rối cách mắt ruồi ước lượng chuyển động khi lại gần. Ý khác liên quan tới cách sọc phản xạ ánh sáng phân cực, mà nhiều loài ruồi dùng để định hướng.
Vì sao ruồi lại quan trọng đến vậy
Ở châu Phi, ruồi hút máu không chỉ gây khó chịu mà còn truyền nhiều bệnh nguy hiểm cho thú móng guốc. Lông ngựa vằn ngắn và mỏng hơn lông nhiều loài thú khác, nên ruồi dễ chích qua. Một thứ giảm được số vết chích mỗi ngày có thể tạo khác biệt lớn về sức khoẻ trong cả đời con vật.
Những điều chưa ngã ngũ
Cần nói rõ: giả thuyết xua ruồi mạnh nhất, nhưng chưa phải đáp án cuối cùng được mọi người chấp nhận. Một số nhà khoa học cho rằng sọc có thể có nhiều chức năng cùng lúc, và vai trò điều hoà nhiệt hay giao tiếp xã hội chưa bị loại trừ hẳn. Các nghiên cứu về nhiệt cho kết quả trái chiều: có nghiên cứu ghi nhận sọc đen nóng hơn sọc trắng đáng kể, nhưng nghiên cứu khác dùng thùng nước bọc da sọc thì không thấy làm mát rõ rệt.
Giả thuyết "rối mắt khi chạy" (motion dazzle) cũng chưa chết hẳn. Thí nghiệm trên máy tính với người cho thấy mục tiêu có sọc đôi khi khó đoán tốc độ hơn. Nhưng chưa có bằng chứng trực tiếp rằng sư tử bị rối như vậy khi săn ngựa vằn thật ngoài đồng cỏ.
Mỗi con ngựa vằn một bộ sọc
Không có hai con ngựa vằn nào có sọc giống hệt nhau, giống như vân tay ở người. Các nhà nghiên cứu ngoài thực địa dùng ảnh chụp sọc để nhận diện từng cá thể, thay cho việc đeo vòng hay đánh dấu. Ba loài ngựa vằn hiện còn cũng có kiểu sọc khác nhau: ngựa vằn đồng bằng sọc rộng, thường có "sọc bóng" nâu nhạt xen giữa; ngựa vằn Grévy sọc hẹp, dày đặc, bụng trắng; ngựa vằn núi có hoa văn "vỉ nướng" trên mông.
Còn ngựa quagga ở Nam Phi, từng được coi là loài riêng, chỉ có sọc ở nửa trước cơ thể, phần sau nâu trơn. Con quagga cuối cùng chết ở vườn thú Amsterdam năm 1883. Phân tích di truyền sau này cho thấy quagga thực chất là một dạng của ngựa vằn đồng bằng. Một điều thú vị: nó sống ở vùng cực nam, nơi khí hậu ít ruồi hút máu hơn, đúng hướng mà giả thuyết ruồi dự đoán.
Góc nhìn hôm nay: một câu hỏi đẹp về cách làm khoa học
Câu chuyện sọc ngựa vằn là ví dụ tuyệt vời để dạy trẻ (và người lớn) rằng câu trả lời "nghe hợp lý" chưa chắc đúng. Giả thuyết nguỵ trang được kể trong sách suốt hơn trăm năm, cho tới khi có người hỏi "sư tử thật sự thấy gì" và đo bằng số liệu.
- Thử tại nhà: in một tấm hình ngựa vằn, dán lên tường, lùi xa dần và nheo mắt. Tới một khoảng cách nào đó, sọc nhoè thành màu xám. Đó là gần với cách một con thú có thị lực kém hơn ta nhìn thấy.
- Đọc thêm: cuốn Zebra Stripes của Tim Caro (Nhà xuất bản Đại học Chicago, 2016) tổng hợp gần như mọi giả thuyết và thí nghiệm, viết dễ đọc.
- Xem ở đâu: các khu safari và vườn thú lớn trong nước có ngựa vằn đồng bằng. Để ý xem trên lưng chúng có bao nhiêu ruồi so với những loài thú lông trơn cùng khu.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao ngựa vằn có sọc?
Bằng chứng mạnh nhất hiện nay cho thấy sọc giúp xua ruồi trâu và ruồi hút máu: ruồi khó giảm tốc và đáp xuống bề mặt có sọc. Các giả thuyết khác như điều hoà nhiệt, giao tiếp xã hội hay làm rối mắt kẻ săn vẫn còn tranh luận.
Sọc ngựa vằn có giúp trốn sư tử không?
Có lẽ không nhiều. Nghiên cứu năm 2016 cho thấy sư tử chỉ phân giải được sọc khi ở rất gần, ban ngày dưới chừng 50 m, ban đêm không trăng chỉ chừng 9 m. Ở xa hơn, sọc nhoè thành màu xám.
Ngựa vằn đen sọc trắng hay trắng sọc đen?
Da ngựa vằn bên dưới lớp lông có màu sẫm. Sọc trắng là chỗ lông không có sắc tố, sọc đen là chỗ lông có sắc tố melanin. Vì vậy nhiều nhà sinh học mô tả ngựa vằn là con vật da sẫm có sọc trắng.
Có hai con ngựa vằn nào sọc giống nhau không?
Không. Mỗi con có bộ sọc riêng, giống vân tay ở người. Các nhà nghiên cứu dùng ảnh chụp sọc để nhận diện từng cá thể ngoài tự nhiên.
Ai nghiên cứu nhiều nhất về sọc ngựa vằn?
Nhà sinh thái học Tim Caro và các cộng sự đã thực hiện nhiều nghiên cứu lớn, từ phân tích bản đồ năm 2014 đến thí nghiệm áo sọc cho ngựa năm 2019. Ông cũng viết cuốn sách Zebra Stripes xuất bản năm 2016.
