Tìm hiểu về tập tính di cư của chim

Để tìm hiểu tại sao loài chim này có thể chịu đựng những khoảng thời gian mệt nhọc dài như vậy, các nhà khoa học đã quan sát những con chim hét được nhốt trong lồng suốt 1 năm, và ghi lạ

Tìm hiểu về tập tính di cư của chim

1

Tìm hiểu về chim di cư

I - Lý do thực khiến chim di cư

Đói, chứ không phải kén chọn ăn uống, đã buộc các loài chim bay đi hàng nghìn dặm giữa những vùng sinh sản và vùng không sinh sản mỗi năm, một nghiên cứu mới đây khẳng định

"Chẳng phải việc bạn thích ăn côn trùng, hoa quả, mật hay kẹo thỏi hoặc địa điểm đánh chén, vấn đề là làm thế nào để chắc chắn có thức ăn từ ngày này qua ngày khác", trưởng nhóm nghiên cứu W Alice Boyle từ

Đại học Arizona (Mỹ), nhận định

Để tìm hiểu áp lực thực sự buộc các loài chim rời bỏ quê hương theo mùa, Boyle đã kiểm tra 379 loài chim bắt ruồi New World có họ hàng, so sánh kích cỡ, sở thích ăn uống, địa bàn sống và hành vi di cư của

chúng, cả việc chúng có kiếm ăn theo đàn hay không Đây là một trong những nhóm chim lớn nhất ở châu Mỹ

Nhóm nghiên cứu xây dựng một "siêu cây phả hệ" cho thấy mối quan hệ tiến hoá chính xác giữa các loài khác

nhau Máy tính sau đó sẽ xác định liệu một loài cụ thể nào đó di cư theo "truyền thống gia đình" hay môi trường sống của chúng thay đổi buộc chúng phải bay đi theo mùa

Boyle và cộng sự tìm thấy rằng thiếu thức ăn là nhân tố hàng đầu liên quan đến hành vi di cư của một loài

Ngoài việc di cư, một chiến lược khác được chim sử dụng để đối phó với cái dạ dày rỗng là kiếm ăn theo bầy, bởi càng nhiều con thì việc tìm ra nguồn thức ăn càng dễ dàng hơn khi đơn độc

II - Chim di cư ngủ hàng trăm giấc 1 ngày

Để bù lại cho giấc ngủ bị mất trong thời gian bay những chuyến xuyên đêm rất dài, những chú chim di cư đã phải "ngủ bù" bằng hàng trăm giấc ngủ 1 ngày, mỗi giấc chỉ kéo dài vài giây Đây là công bố mới của các nhà khoa học nghiên cứu động vật

Mỗi mùa thu, những con chim hét ở Swainson phải bay xa khoảng 3.000 dặm từ nơi cư trú, sinh đẻ đến vùng nắng ấm ở Nam

Mỹ, khu vực Canada và Alaska Khi mùa xuân đến, chúng lại tiếp tục một hành trình từ Nam Mỹ trở lại quê hương Các chuyến bay thường diễn ra vào ban đêm, chúng bay liên tục trong nhiều giờ, và

có rất ít thời gian để ngủ

Để tìm hiểu tại sao loài chim này có thể chịu đựng những khoảng thời gian mệt nhọc dài như vậy, các nhà khoa học đã quan sát những con chim hét được nhốt trong lồng suốt 1 năm, và ghi lại thời điểm và khoảng thời gian mà chúng ngủ Họ tìm ra rằng trong suốt mùa thu và mùa xuân, thời gian mà các loài chim thường đi di trú, những con chim dù ở trong lồng cũng thay đổi hoàn toàn thời gian biểu cho việc ngủ của mình Chúng thức suốt đêm và nghỉ ngơi vào ban ngày

Tuy nhiên, thay vì những giấc ngủ kéo dài, chúng sẽ ngủ thành nhiều lần khác nhau, trung bình mỗi lần kéo dài 9 giây

Ngoài ra loài chim này còn ngủ theo vài cách khác nhau Đôi lúc chúng chỉ nhắm một mắt, trong khi con mắt kia

và một nửa não bộ vẫn hoạt động, giúp chúng tránh được những mối nguy hiểm đang rình rập Đôi khi thì chúng nhắm cả 2 mắt nhưng chỉ ngủ một cách lơ mơ

Bằng cách thay đổi trạng thái ngủ như thế, chim hét và các loài chim di cư khác có thể nghỉ ngơi mà vẫn đảm bảo

độ an toàn cho mình

Những gì các nhà khoa học vừa khám phá ra với giấc ngủ của các loài chim di cư cũng cho thấy ngủ cũng không kém phần quan trọng đối với mọi cơ thể sống, có thể không phải chỉ với con người hay động vật

Chim hét

Tìm hiểu về tập tính di cư của chim

3

III - Chim di cư ban đêm theo đàn phân tán

Một phân tích mới đây chỉ ra rằng loài chim không bay một mình khi di cư vào ban đêm Ít nhất thì một

số con cũng đi thành nhóm với nhau trong hành trình di cư của mình, chúng vẫn bay nối đuôi nhau ngay cả khi cách xa nhau 200m hoặc hơn thế

Nghiên cứu do đại học Illinois và Khảo sát lịch sử tự nhiên Illinois thực hiện đã được đăng tải tháng này trên tờ Integrative and Comparative Biology Đây là nghiên cứu đầu tiên xác nhận bằng số liệu thống kê những gì các nhà điểu cầm học và người quan sát đã ngờ vực từ lâu: loài chim bay cùng nhau theo đàn rời rạc trong suốt hành trình di trú ban đêm của chúng

Các nhà nghiên cứu đã bỏ ra hàng thập kỉ để xác định chim di trú vào ban đêm – thời điểm đa số các cuộc

di trú diễn ra - như thế nào Nhưng theo dõi dấu vết các vệt thể bay kích cỡ nhỏ vào ban đêm với độ cao ¼ dặm đến 1 dặm không phải là công việc dễ dàng Họ đã phải sử dụng tia sáng dừng, đèn chiếu gắn rada, và một chiếc radda phạm vi rộng để biết được diễn biến của cuộc hành trình trong đêm Một số người thậm chí còn chứng kiến những con chim bay ngang mặt trăng

Qua hàng thập kỉ quan sát tỉ mỉ, Ronald Larkin – trưởng nhóm nghiên cứu đồng thời là giáo sư sinh học động vật

đã thực hiện nghiên cứu cùng Robert Szafoni - đã biết được rằng chim bay cùng với nhau vào ban đêm nhưng không theo đàn đông đúc như bay ban ngày Larkin cũng là nhà sinh thái động vật hoang dã làm việc cho Khảo sát lịch sử tự nhiên Illinois (INHS) nơi Szafoni giữ vai trò nhà khoa học nghiên cứu Szafoni hiện là thành viên

của INHS

suất thấp từ thời chiến tranh Hàn Quốc để phát hiện và ghi lại chi tiết những

chuyến bay riêng lẻ của hai con chim cùng một lúc Ông nói: “Cứ khi nào con chim bay thì chiếc rada sẽ chỉ về phía nó”.

Theo Larkin, các nghiên cứu trước đây “đôi khi quả quyết rằng chim bay cách xa nhau 10 mét nhưng bằng cách nào đó mà chúng vẫn duy trì thành nhóm với nhau” Nhưng bằng chứng chứng minh thì “còn gián tiếp và mang tính gợi mở”

Ngay cả khi có giả thuyết là chim bay thành đàn với nhau thì cũng không

có ai biết liệu chúng bị cuốn vào thành nhóm một cách bị động hay chúng chủ động bay cùng nhau

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã tiếp cận thông tin về chuyến bay của loài chim theo cách mới

mà Larkin đã thu thập được từ những năm 70 và 80 bằng cách sử dụng rada theo dõi công suất thấp Chiếc rada phát ra sóng viba theo hình nón hẹp – tia bút chì có thể hướng đến bất cứ một vật thể nào trong phạm vi xác định Larkin cho biết: “Nếu có con chim nào đó trở thành mục tiêu, chúng ta có thể nhận thấy nó qua tiếng báo hiệu của chiế rada Chỉ cần vặn nút thì nó sẽ khoanh vùng mục tiêu, theo dõi mục tiêu dù con chim có bay đến tận đâu chiếc rada vẫn cứ theo dấu nó”

Chiếc rada theo dõi khoảng cách mục tiêu (tính từ rada), độ cao cũng như hướng chuyển động mọi lúc

Nó cũng cung cấp dữ liệu dùng để tính toán tần số đập cánh của mục tiêu Do chiếc rada cũng có thể theo dõi côn trùng bay hay các loài động vật chân đốt khác, dữ liệu đập cánh rất quan trọng để phân biệt chim và bọ

Để thu thập được dữ liệu, Larkin và Szafoni cùng các cộng sự đã sử dụng chiếc rada theo phương thức mới Một khi người điều khiển rađa đã xác định được vật thể bay có thể là một con chim thì người đó sẽ tiếp tục theo dõi chuyến bay của nó Anh ta cũng cần phải tìm kiếm các vật thể khác nằm trong vùng tia rada Nếu xuất hiện thêm một đối tượng tiềm năng nữa, chiếc rada có thể theo dõi nó một vài giây trước khi chuyển sang mục tiêu ban đầu Bằng cách chuyến hướng qua lại giữa hai mục tiêu, người điều khiển có thể phân biệt chi tiết

chuyến bay tách biệt của hai con chim cùng một lúc

Theo Larkin, việc xác định liệu hai con chim có chủ động bay cùng nhau đòi hỏi phải tinh tế, khéo léo

Ông cho biết: “Quay trở lại thời điểm những năm 1970, có trường hợp rõ ràng hai con chim bay song song với nhau từ cùng một hướng ở cùng độ cao, nhưng chúng lại bay với tốc độ khác nhau, một con đuổi theo con kia Chúng chỉ giống như những chiếc ôtô chạy trên xa lộ Đơn giản là chúng đi cùng một con đường nhưng không song hành cùng nhau”

Tương tự như thế, hai con vật có thể đi với tốc độ tương đương nhưng với góc hơi khác biệt với nhau

“Chỉ sau một lúc chúng đã cách xa nhau hàng kilomet” Đây rõ ràng là bằng chứng xác thực để chứng minh

những con chim không bay cùng nhau

Sau khi phân tích rất nhiều thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã xác định được rằng tỉ lệ các cặp chim di trú đáng

kể mà họ đã theo dõi đều bay ở cùng độ cao, cùng tốc độ và cùng hướng Một vài trong số các cặp chim cách xa nhau tương đối, khoảng 200 mét – đây là khoảng cách gần bằng 2 sân bóng đá – nhưng chúng vẫn bay cùng với nhau

Để xác định liệu những con chim có bị gió cuốn lại với nhau một cách bị động hay chúng chủ động bay thành nhóm, các nhà khoa học đã phân tích kiểu bay của côn trùng cùng các động vật chân đốt khác bay trong cùng khoảng không cùng thời điểm với những con chim Các sinh vật bé nhỏ này phó mặc cho cơn gió nên đã khiến các nhà nghiên cứu có được bức tranh đáng tin cậy về mô hình các luồng không khí

Phân tích nói trên chứng minh rằng những con chim đi theo con đường riêng của chúng và không bị cuốn theo cơn gió một cách đơn giản

Larkin phát biểu: “Đối với tôi, đây là điều lý thú Những con chim bay theo đàn giữa đêm trên bầu trời qua lãnh thổ mà chúng chưa bao giờ đặt chân tới trước đây”

Tìm hiểu về tập tính di cư của chim

5

IV - Bí ẩn về khả năng xác định kinh độ và vĩ độ của chim di cư

Theo thông tin đăng tải trực tuyến trên tờ Current Biology - một ấn phẩm của Cell Press, loài chim đầu nhọn Á Âu bị bắt trong đợt di cư mùa xuân rồi được thả sau khi đã bay được 1.000 km về phía đông vẫn có thể đi đúng lộ trình cũ và hướng tới điểm đến ban đầu

Bằng chứng mới đây cho thấy những chú chim này có khả năng định hướng, chúng có thể nhận diện ít nhất là hai toạ độ tương ứng với kinh độ và vĩ độ địa lý Phát hiện đã đặt ra một thử thách mới cho một số người luôn nghĩ rằng loài chim bị hạn chế khả năng định hướng bắc-nam Nhưng các nhà khoa học vẫn chưa biết được bằng cách nào mà chúng làm được điều đó

Nikita Chernetsov thuộc Cơ quan sinh học Rybachy tại Viện động vật học (Nga) cho biết: “Qua thực nghiệm chúng tôi đã chứng tỏ các loài chim di cư liên lục địa có thể điều chỉnh hướng di cư đông-tây trong quá trình trở về vào mùa xuân Điều đó có nghĩa là chúng có thể xác định được kinh độ địa lý mặc dù chúng tôi hiện vẫn chưa biết được chúng thực hiện điều đó như thế nào”

Chernetsov giải thích, vĩ độ định vị vị trí bắc hoặc nam

có thể xác định được dễ dàng nhờ vị trí của mặt trời vào giữa trưa hoặc thông qua địa từ trái đất Các nghiên cứu thực nghiệm

do một số nhà khoa học khác tiến hành đã mạnh mẽ đưa ra ý kiến cho rằng các loài chim di cư đã sử dụng từ tính trái đất với mục đích này, mặc dù các cơ sở định vị khác cũng có thể đóng vai trò quan trọng

Xác định kinh độ đòi hỏi phải khéo léo hơn Có thể những chú chim di cư dựa vào chu kì xoay của bầu trời sao mà luận ra kinh độ của mình Nhưng theo Chernetsov, các số liệu thực nghiệm lại không ủng hộ quan điểm nói trên Chim di cư

có thể sử dụng cảm giác thời gian đôi nhờ vào hai đồng hồ sinh học bên trong cơ thể chúng: một cái theo giờ “quê nhà” còn một cái theo giờ nơi tránh rét Có thể chúng cũng dựa vào từ tính trái đất, nhưng một số vùng trên thế giới lại có trùng kinh độ

Các nhà nghiên cứu đã viết: “Do đó, kiến thức của chúng tôi về phương thức định vị không gian - thời gian của những loài chim di cư vào mùa xuân rất rải rác và mang tính suy luận đôi chút Liệu những chú chim trên đường trở về vào mùa xuân có thể định vị chính xác một nơi cụ thể cần đến hay không?”

Câu trả lời đối với những chú chim đầu nhọn là có Sau khi các nhà khoa học thả những chú chim này cách xa hướng đông hàng kilomet, chúng vẫn có thể điều chỉnh lại sự chuyển chỗ này bằng cách thay đổi hướng

từ đông bắc (tại nơi bị bắt) sang tây bắc Hướng mới sẽ đưa chúng đến nơi sinh sản đã định

Các nhà nghiên cứu kết luận: “Kết quả của chúng tôi cho thấy loài chim đầu nhọn Á Âu có thể xác định

kinh độ và định hướng dựa trên hai toạ độ Đây là một phát hiện đáng ngạc nhiên Nó cũng mang đến một thử

thách hóc búa cho những người nghiên cứu chim di cư, cụ thể là cơ sở nào khiến loài chim xác định được vị trí đông - tây của chúng?”

Chim đầu nhọn Những chú chim đầu nhọn bị

bắt trong đợt di cư mùa xuân rồi được thả sau

khi đã bay được 1.000 km về phía đông vẫn có

thể đi đúng lộ trình cũ và hướng tới điểm đến

ban đầu

V - Chim di cư có thể nhìn thấy từ trường trái đất

Người ta biết rằng chim sử dụng la bàn cơ thể để định hướng khi bay xa Nhưng chính xác hệ thống

đó làm việc thế nào vẫn còn là bí ẩn Nay, các nhà khoa học Đức tiết lộ: Chìa khoá của cơ chế là ở đôi mắt

Nhóm nghiên cứu của Dominik Heyers và cộng sự, Đại học Oldenburg đã tìm thấy chim sử dụng các neuron chuyên biệt trong mắt - nhạy cảm với hướng của từ trường - như là một chiếc la bàn dẫn đường cho

chúng bay vòng quanh thế giới

Lần đầu tiên, họ tìm thấy những neuron này, thông qua một đường đi đặc biệt, kết nối với một vùng não chịu trách nhiệm về thị giác Dường như tuỳ theo hướng từ trường mà các phân tử cảm nhận từ trường trong mắt (được gọi là các cryptochrome) sẽ kích hoạt bộ phận tiếp thu ánh sáng mạnh hay yếu

"Thật tiếc vì chúng tôi không thể hỏi chúng, nhưng chúng tôi hình dung nó giống như thể một điểm tối hay một đốm sáng trong tầm nhìn thông thường của chim", tiến sĩ Heyers nói Điều này càng khẳng định chim di cư nhận

biết từ trường như là một dạng thị giác, các nhà nghiên cứu cho biết

Nhóm nghiên cứu tìm hiểu trên chim chích garden, một loại chim di cư Chúng sinh sản ở bắc Âu và di

cư xuống châu Phi để tránh cái rét mùa đông

Tìm hiểu về tập tính di cư của chim

7

VI - Tại sao chim di cư châu Á lại dừng chân ở châu Âu

cầm học và nhà sinh thái học thuộc đại học Marburg – hiệp hội điểu cầm học tại Bavaria và Trung tâm

nghiên cứu môi trường Helmholtz được đăng tải trên tờ Journal of Ornithology

Các nhà khoa học đã nghiên cứu hàng nghìn bản báo cáo về các loài chim châu Á từ họ chim chích đến

họ chim hét từng đi lạc đến châu Âu Họ phát hiện ra khoảng cách từ khu vực sinh sản tại bắc Siberia và khu vực nghỉ đông tại Nam Á gần bằng khoảng cách từ khu vực sinh sản ở châu Âu Khoảng cách càng tương đương nhau thì số lượng của một loài đặc biệt càng nhiều, kéo theo là khả năng những con chim đi lạc đến châu Âu cũng càng cao

Kích cỡ cơ thể của những con chim không phải là nguyên nhân Từ lâu, người ta đã nghi ngờ “những kẻ

đi lạc” đã bị thời tiết thổi chệch đường Tuy nhiên, phát hiện mới đã chứng minh cho giả thuyết rằng những con

chim đi lạc đã nhầm khu vực nghỉ đông là do chương trình di cư của chúng bị lỗi Do vẫn còn rất nhiều nghi

vấn chưa có lời giải đáp liên quan đến sự phát tán bệnh cúm gia cầm H5N1, nên các nhà khoa học rất hứng thú với việc nghiên cứu chim di cư Tuy nhiên, họ tin rằng virus không lây lan qua chim di cư mà lây lan qua việc buôn bán quốc tế các sản phẩm gia cầm Dù thế nào thì nguy cơ ở những con chim lang thang là thấp nhất

Trong quá trình nghiên cứu những con chim này tại châu Âu, các nhà khoa học đã đo khối lượng cơ thể chúng, độ dài cánh, diện tích khu vực sinh sản, khoảng cách từ khu vực sinh sản đến khu vực nghỉ đông cũng như khoảng cách từ khu vực sinh sản đến vùng trung Âu của 30 loài chim di cư Nguồn tư liệu của họ là

những thông tin trong cuốn sách Handbuch der Vogel Mitteleuropas (sổ tay về các loài chim ở Trung Âu) được tiến

hành ghi chép từ đầu những năm 1990

8 loài thuộc họ chim chích và 6 loài thuộc họ chim hét khiến các nhà khoa học phải chú ý Một loài được quan sát đặc biệt là loài

chim chích trán vàng (Phylloscopus inornatus) do các nhà điểu

cầm học tự nguyện tại trung Âu quan sát thấy hàng ngàn lần từ năm 1836 đến năm 1991 Loài chim này sinh sản tại rừng taiga Siberia phía nam vành đai Bắc Cực và trải qua mùa đông tại khu vực cận nhiệt và nhiệt đới thuộc đông nam châu Á Các loài chim chích châu Á khác được quan sát thấy ít thường xuyên hơn ở trung Âu

Ngược lại, 5 loài chim hét xuất hiện gần 100 lần Nếu những con chim đi lạc được thời tiết dẫn đường, thì những con chim nhỏ hơn hẳn sẽ bị cuốn đến nhiều lần hơn những con chim lớn Song, các nhà nghiên cứu không phát hiện được mối liên hệ nào giữa tần số xuất hiện của những con chim đi lạc với kích cỡ cơ thể nó ngay cả khi

áp dụng biện pháp phân tích thống kê Bên cạnh đó, chim chích trán vàng xuất hiện tại trung Âu thường xuyên đến nỗi không thể dựa vào điều kiện thời tiết bất thường trong quá trình di cư để giải thích

Những loài có xu hướng tập trung ở châu Âu nhiều nhất là những loài phổ biến ở châu Á và cũng có họ hàng phổ

biến ở châu Âu (loài chim chích chiffchaff) và trung Âu (loài chim chích liễu châu Âu) Tiến sĩ Jutta Stadler

thuộc Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz tại Halle/Saale giải thích: “Loài có số lượng cá thể càng

nhiều, khả năng cá thể trong đàn “bị lỗi chương trình” và đi lạc càng lớn Chúng cùng bay một khoảng cách

như nhau nhưng lại theo hướng ngược lại và vì thế chúng đã đến châu Âu Đó là lý do tại sao chúng ta có một số lượng khá lớn chim châu Á đi lạc tại đây”

Các nhà khoa học cho rằng nguyên nhân là do lỗi trong chương trình di cư di truyền Việc định hướng bay cũng như thời gian bay được truyền lại từ thế hệ này sang thế hệ khác Điều đó có nghĩa là thói quen di cư là kết quả của chương trình di truyền, qua đó những con chim đã điều chỉnh để thích nghi với điều kiện khí hậu

Phát hiện mới giải thích tại sao những con

chim đi lạc tại trung Âu lại là những con chim

di cư quãng đường xa từ khu vực phía đông

châu Á Chuyến đi được lập trình trong gen

của những con chim di cư đường ngắn từ châu

Á sẽ chỉ kết thúc tại đâu đó tại khu vực đông

bắc châu Á mà thôi

Tuy nhiên, chim di cư có thể thích nghi với những thay đổi của điều kiện môi trường chỉ qua vài thế hệ Gen của chúng chịu trách nhiệm cho việc không ngừng nghỉ trên quãng đường khiến đa số vượt qua cả hàng ngàn cây số để đến khu vực nghỉ đông Nhưng từ lâu con người đã băn khoăn tại sao những con chim riêng lẻ của một loài nhất định lại cứ đi lạc đường liên tục

Chim chích trán vàng - Phylloscopus inornatus

Robert Pfeifer – tổng thư kí của Hiệp hội điểu cầm học tại Bavaria – cho biết: “Trong những trường hợp này, chương trình gen mắc lỗi đơn giản đã khiến những con chim rẽ phải thay vì rẽ trái Chúng ta có thể so sánh những con chim đi lạc này với những người lái xe trái đường Chúng đã bay ngược lại con đường di cư liên lục địa”

"Có thể thừa nhận rằng đối với đa phần chim di cư thì đó là một chuyến đi một chiều Mặc dù cũng có những dấu hiệu cho thấy một số cá thể cũng “muốn” có một kì nghỉ đông tại khu vực phía nam châu Âu, và không con nào trong số chúng quay trở về châu Á Những con chim đã có bạn tình không hề quay trở lại nên chúng ta cũng không thể biết được điều gì đã xảy ra với chúng” Những phát hiện mới giải thích tại sao những con chim đi lạc

tại trung Âu lại là những con chim di cư quãng đường xa từ khu vực phía đông châu Á Chuyến đi được lập trình trong gen của những con chim di cư đường ngắn từ châu Á sẽ chỉ kết thúc tại đâu đó tại khu vực đông bắc châu

Á mà thôi