title

Những chim thiên di phi thường

Hà Dương Cự

November 15, 2019

Thiên nga. (Hình: birdlife.org)

Mỗi năm vào mùa Thu bạn thường thấy ngỗng trời bay từng đoàn theo hình chữ V ngược về phương Nam để tránh lạnh và tìm nơi có thức ăn. Không chỉ có ngỗng là di cư từ vùng này sang vùng khác mà có rất nhiều loài chim cũng di cư một năm hai lần, gọi chung là loài chim thiên di (migratory bird).

Trên thế giới có vài tỷ chim thiên di. Có những loài chim di cư cả mấy chục ngàn cây số còn có loại thì bay cao vượt qua dãy núi cao nhất thế giới.

Tại sao chim di cư? 

Chim đi từ vùng có ít nguồn thực phẩm tới vùng có nhiều thức ăn. Một lý do nữa là tìm chỗ tốt để làm tổ. Chim ở Bắc Bán Cầu thường di cư lên miền Bắc vào mùa Xuân vì vào thời điểm đó miền Bắc côn trùng sinh sản nhiều, cây cối đâm chồi nảy lộc và có nhiều chỗ để làm tổ. Khi mùa Đông tới thì côn trùng và nguồn thực phẩm khác bị giảm xuống thì chim di cư về miền Nam. Trốn lạnh cũng là một lý do, nhưng không phải yếu tố quyết định vì nhiều loài chim chịu được lạnh mà vẫn di cư.

Những chim di cư khoảng cách ngắn thì có thể giải thích là đi tìm thực phẩm. Nhưng những chim di cư một khoảng cách rất xa thì người ta vẫn chưa biết tại sao. Thí dụ người ta không biết tại sao chim nhạn Bắc Cực lại phải khổ sở bay từ Bắc Cực xuống Nam Cực vào mùa Thu rồi lại bay trở lại vào mùa Xuân.

Làm sao chim thiên di lại biết đường trở về chốn cũ 

Chim thiên di có khả năng trở về chốn cũ thật tuyệt vời, hơn hẳn con người. Nhiều người bây giờ không có GPS thì kể như vô phương đi lại. Chim thiên di bay xa cả mấy ngàn dặm mà vẫn trở về đúng chỗ cũ, không cần GPS. Hiện nay các nhà khoa học cũng chưa biết rõ chim thiên di điều hướng như thế nào vì chim dùng nhiều phương cách khác nhau để nhắm hướng.

Nhạn Bắc Cực. (Hình: creativecommons.org)

Các nhà khoa học đã làm nhiều thí nghiệm và đã chứng tỏ là chim thiên di cảm nhận được chiều hướng và cường độ của từ trường trái đất, tức là chim có sẵn một địa bàn trong người. Dùng địa bàn này chim thiên di có thể nhắm hướng để bay về tổ bất kể đang ở đâu.

Nhiều thí nghiệm cũng cho thấy là chim thiên di có thể định hướng theo mặt trời, chim có khả năng chỉnh sửa đối với sự di chuyển của mặt trời trong ngày. Những chim thiên di bay đêm thì dùng sao để định hướng.

Làm sao để theo dõi chim thiên di 

Trước khi có những dụng cụ điện tử tinh vi và nhỏ bé thì các nhà nghiên cứu về chim thiên di chỉ có thể quan sát địa điểm đi và đến của chim chứ không thể biết chim bay như thế nào. Vào đầu thập niên 1990 một dụng cụ gọi là bộ định vị địa lý (geolocator) được phát minh. Đeo vào thân một động vật thì dụng cụ này cho biết vị trí của con vật.

Những dụng cụ này dùng một bộ cảm biến để ghi mực độ ánh sáng cùng với thời gian. Mức độ ánh sáng cho biết lúc nào là rạng đông và lúc nào mặt trời lặn. Từ đó có thể định được kinh tuyến và vĩ tuyến tức là vị trí của con vật hai lần trong một ngày. Cách này dĩ nhiên là không chính xác bằng GPS hay phương cách theo dõi bằng vệ tinh, nhưng dụng cụ này nhẹ và ít tốn điện. Pin có thể dùng từ sáu tháng tới năm năm không cần nạp điện.

Có loại dụng cụ có thể truyền dữ liệu thẳng lên vệ tinh. Loại này thì tốt và tiện lợi nhưng không thể đeo vào các con chim nhỏ bé vì nó quá nặng so với chim.

Đến thập niên 2000 thì dụng cụ định vị được thu lại rất nhỏ và nhẹ, chỉ từ 0.3 gam tới 2 gam. Nhưng có một điều bất tiện: nó chỉ ghi lại dữ liệu mà không có khả năng truyền tín hiệu tới vệ tinh. Muốn thu thập dữ liệu thì phải bắt lại được con chim.

Có loài hai chim thiên di rất phi thường: một con bay cao gần bằng máy bay phản lực còn con khác thì bay từ Bắc Cực xuống tới Nam Cực.

Ngỗng đầu sọc

Ngỗng đầu sọc. (Hình: sciencemag.org)

Đây là loài chim thiên di bay cao nhất thế giới. Ngỗng đầu sọc (bar-headed goose) khi di cư từ Trung Á đến vùng Đông Nam Á đã bay ngang qua rặng núi Hi Mã Lạp Sơn cao trên 7,000 mét. Muốn vượt qua được Hi Mã Lạp Sơn ngỗng phải bay cao tới 7,300 mét. Con người khi leo lên đỉnh núi thì thường phải cần đủ thứ, như bình oxy và quần áo thật ấm, nhưng ngỗng đầu sọc không có gì hết mà phải chống lại sức gió, sự thiếu dưỡng khí và nhiệt độ cực lạnh (ở độ cao 7,000 mét nhiệt độ khoảng âm 30 độ C).

Sở dĩ ngỗng đầu sọc có thể bay cao như vậy vì cơ thể chúng có những biến đổi để thích ứng được với điều kiện khắc nghiệt. Có một đột biến (mutation) trong huyết sắc tố (hemoglobin) làm cho tế bào máu dính kết với dưỡng khí hiệu năng hơn. Bộ phận tuần hoàn của ngỗng đầu sọc liên tục bơm máu có đầy dưỡng khí tới các bắp thịt ở cánh. Ngỗng đầu sọc còn có một buồng phổi lớn hơn các loại chim khác làm cho ngỗng hút được nhiều không khí hơn.

Hồi trước người ta nghĩ là ngỗng đầu sọc bay lên cao rồi cứ thế mà bay với một độ cao đều đều như máy bay phản lực thường bay. Nhưng vào năm 2011 ông Charles Bishop, một nhà sinh vật học ở Đại Học Bangor, Anh, đã theo dõi ngỗng đầu sọc và thấy là đường bay của ngỗng đầu sọc lên xuống chứ không bay thẳng như người ta nghĩ.

Ngỗng đầu sọc bay qua núi cao. (Hình: youngzine.org)

Ông Bishop và nhóm của ông ta đi tới xứ Mông Cổ bắt 30 con ngỗng đầu sọc và gắn một dụng cụ theo dõi vào các con ấy. Dụng cụ này ghi lại các thông tin như là độ cao, sự chuyển động, nhịp đập của cánh và nhịp tim. Sang năm sau các nhà khoa học trở lại chỗ cũ và bắt lại được bảy con để thu thập dữ liệu ghi trên dụng cụ. Dữ liệu cho thấy là ngỗng đầu sọc bay lên bay xuống, bám theo thế đất chứ không bay thẳng trên cao.

Bạn có thể tự hỏi sao ngỗng đầu sọc không bay thẳng, vì đường thẳng là đường ngắn nhất. Bay xuống rồi bay lên theo thế đất thì xa hơn. Giống như đi ngoằn ngoèo thì xa hơn là đi thẳng. Nhưng khi bay xuống thì ngỗng lợi dụng sức hút của trọng lượng mà lượn xuống không mất sức. Khi bay lên theo sườn núi thì ngỗng đầu sọc lại lợi dụng một hiện tượng gọi là sức nâng địa hình núi (orographic lift). Khi gió gặp núi thì phải đi lên như vậy tạo ra một luồng gió đi lên. Ngỗng đầu sọc theo sức nâng đó để bay lên, như vậy đỡ tốn sức.

Nhạn Bắc Cực 

Nhạn Bắc Cực (Arctic tern) là loại chim di cư xa nhất. Mỗi năm vào mùa Thu, nhạn Bắc Cực bay từ vùng Bắc Cực xuống tới vùng Nam Cực và ở đó hưởng mùa Hè Nam Bán Cầu rồi mấy tháng sau thì bay trở lại Bắc Cực. Một chuyến đi và về như vậy dài từ 70,000 km tới 90,000 km. Một con nhạn Bắc Cực có thể sống tới 30 năm, trong suốt cuộc đời nhạn có thể bay trên 2.4 triệu km, tương đương với ba lần đi lên mặt trăng và về.

Đường bay của nhạn Bắc Cực. (Hình: Greenland Institute of Natural Resources)

Dùng dụng cụ định vị địa lý các nhà khoa học đã ghi nhận được đường bay của 11 con nhạn Bắc Cực như hình sau đây (màu xanh lá cây là đường bay xuống, màu đỏ là thời gian ở Nam Cực và màu vàng là đường bay về). (Hà Dương Cự)