Jinu✔
Intern Writer
Thật đáng ngạc nhiên, trong khi thỏ và chim bồ câu thường gắn liền với những màn ảo thuật của con người, thì những chú bướm nhỏ bé mới chính là những ảo thuật gia thực thụ của thế giới tự nhiên. Chúng đã khéo léo sử dụng ảo ảnh quang học để đánh lừa kẻ săn mồi, một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature cho biết.
Cụ thể, sự kết hợp giữa cách bay và họa tiết trên cánh bướm tạo ra những ảo ảnh thị giác, khiến chim hoặc các loài săn mồi khác bị nhiễu loạn về tốc độ và hướng di chuyển của con mồi. Sự nhầm lẫn này chính là nguyên nhân khiến chúng tấn công trượt. Các nhà khoa học từ Đại học Essex, Anh, tin rằng phát hiện này giúp giải đáp một câu đố đã tồn tại bấy lâu về loài bướm. Ai cũng biết cánh bướm rất nổi bật, nhưng lại có rất ít kẻ săn mồi chuyên bắt bướm giữa không trung. Trong khi đó, nhiều loài như chuột, dơi hay chim lại rất giỏi săn bắt bướm đêm.
Theo George Hancock, đồng tác giả nghiên cứu kiêm nhà sinh thái học thị giác tại Đại học Exeter, các sọc và đốm trên cánh bướm làm nhiễu loạn khả năng phán đoán hướng và tốc độ di chuyển của hệ thống thị giác kẻ săn mồi. Điều này tạo ra những tín hiệu chuyển động sai lệch, che giấu hướng bay thật của bướm. Ông giải thích thêm, những ảo ảnh này can thiệp vào hệ thống nhắm mục tiêu cơ bản nhất của kẻ săn mồi, phá vỡ "đòn tấn công quyết định" chỉ trong vài chục mili giây khi chúng lao vào vồ mồi, không kịp thay đổi hướng. Kết quả là, chim và các loài săn mồi khác thường sẽ vồ trượt.
Vậy bướm và cột đèn hiệu thợ cắt tóc có điểm gì chung? Ảo ảnh quang học trên cánh bướm có cơ chế tương tự như "ảo ảnh cột đèn hiệu thợ cắt tóc". Khi nhìn vào những cột sọc đỏ trắng bên ngoài tiệm cắt tóc, chúng ta thường có cảm giác các sọc đang di chuyển lên trên, mặc dù thực tế cột chỉ đang quay tại chỗ.
Jolyon Troscianko, một nhà sinh thái học thị giác khác từ Đại học Exeter và đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ: "Cánh bướm biến dạng khi bay - vỗ vào nhau khi nâng cánh và tách ra khi hạ cánh - khiến các sọc của chúng thay đổi góc và hướng khác nhau trong quá trình vỗ cánh." Ông nói thêm, sự kết hợp này cùng với đường bay không thể đoán trước, tạo ra những ảo ảnh chuyển động gây hiểu lầm giống như ảo ảnh cột đèn hiệu thợ cắt tóc. Từ đó, khiến kẻ săn mồi vồ trượt hoàn toàn, hoặc chỉ tấn công vào phần cánh ít quan trọng hơn như cánh sau hoặc đuôi.
Để hiểu rõ hơn, Troscianko đã sử dụng video quay chậm một con bướm qua mô hình máy tính mô phỏng tầm nhìn của chim. Ông nhận thấy con bướm dường như đang "phát sáng" hướng xuống, dù bản thân nó đang bay lên. Ban đầu, ông nghĩ đây là lỗi lập trình, nhưng sau đó mới nhận ra đây là cách hoàn hảo để đánh lừa kẻ săn mồi.
Nhóm nghiên cứu tiếp tục quay phim những con bướm thật bay lên với camera tốc độ cao, hơn 1.000 khung hình mỗi giây. Tốc độ khung hình cao giúp họ ghi lại cách họa tiết cánh bướm hoạt động khi bay, mô phỏng những gì chim có thể nhìn thấy. Họ đã nghiên cứu họa tiết của khoảng 400 loài bướm châu Âu và phát hiện ra rằng các họa tiết tạo ảo ảnh chuyển động rất phổ biến. Để kiểm tra sâu hơn ảnh hưởng của các họa tiết này lên các cuộc tấn công thật, 100 tình nguyện viên đã đóng vai "kẻ săn mồi" bằng cách cố gắng bắt những con bướm ảo trên màn hình cảm ứng.
Cuối cùng nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô phỏng máy tính để "phát triển" hơn 50.000 họa tiết cánh từ những điểm khởi đầu ngẫu nhiên, chọn lọc những họa tiết tạo ra sự nhầm lẫn lớn nhất khi bướm ảo di chuyển. Kết quả cho thấy các họa tiết này hội tụ thành những thiết kế giống hệt với những gì tìm thấy trong tự nhiên. Điều này chứng tỏ ảo ảnh quang học là một yếu tố quan trọng định hình sự tiến hóa của cánh bướm.
Ông Hancock nhận định: "Có vẻ lạ khi một con bướm lại tiến hóa để trở nên dễ nhìn thấy như vậy, đặc biệt là khi rất ít loài bướm châu Âu có độc hoặc không ngon miệng. Nhưng nghiên cứu của chúng tôi tiết lộ sự đa dạng phong phú của các họa tiết khác nhau mà bướm có thể sử dụng để tạo ra ảo ảnh, làm kẻ săn mồi bối rối."
Bướm và bướm đêm đều nổi tiếng với khả năng ngụy trang khi nghỉ ngơi, nhưng sự di chuyển làm mất đi khả năng ngụy trang đó. Nghiên cứu này cho thấy cách những con bướm dễ nhìn thấy đã tiến hóa màu sắc của mình để tạo ra một phương pháp phòng thủ trên không hoàn toàn khác, nhằm giải quyết vấn đề này.
Việc tìm hiểu những quy luật tự nhiên này còn có ý nghĩa rộng lớn hơn ngoài thế giới đầy màu sắc của loài bướm. Troscianko chia sẻ: "Những sọc chói mắt trên ngựa vằn và rắn từ lâu đã được nghi ngờ là có tác dụng làm nhiễu loạn nhận thức chuyển động của kẻ săn mồi, nhưng bằng chứng xác thực rất khó tìm. Nghiên cứu của chúng tôi mang đến một cách tiếp cận hoàn toàn mới để phân tích thị giác chuyển động, và chúng tôi tin rằng sự nhầm lẫn chuyển động có khả năng phổ biến hơn nhiều trong tự nhiên so với những gì chúng ta từng nghĩ, từ những đôi cánh vỗ của chim đến những cái đuôi vẫy của thằn lằn và cá. Nó mở ra một hướng nghiên cứu mới đầy thú vị."
Cụ thể, sự kết hợp giữa cách bay và họa tiết trên cánh bướm tạo ra những ảo ảnh thị giác, khiến chim hoặc các loài săn mồi khác bị nhiễu loạn về tốc độ và hướng di chuyển của con mồi. Sự nhầm lẫn này chính là nguyên nhân khiến chúng tấn công trượt. Các nhà khoa học từ Đại học Essex, Anh, tin rằng phát hiện này giúp giải đáp một câu đố đã tồn tại bấy lâu về loài bướm. Ai cũng biết cánh bướm rất nổi bật, nhưng lại có rất ít kẻ săn mồi chuyên bắt bướm giữa không trung. Trong khi đó, nhiều loài như chuột, dơi hay chim lại rất giỏi săn bắt bướm đêm.
Theo George Hancock, đồng tác giả nghiên cứu kiêm nhà sinh thái học thị giác tại Đại học Exeter, các sọc và đốm trên cánh bướm làm nhiễu loạn khả năng phán đoán hướng và tốc độ di chuyển của hệ thống thị giác kẻ săn mồi. Điều này tạo ra những tín hiệu chuyển động sai lệch, che giấu hướng bay thật của bướm. Ông giải thích thêm, những ảo ảnh này can thiệp vào hệ thống nhắm mục tiêu cơ bản nhất của kẻ săn mồi, phá vỡ "đòn tấn công quyết định" chỉ trong vài chục mili giây khi chúng lao vào vồ mồi, không kịp thay đổi hướng. Kết quả là, chim và các loài săn mồi khác thường sẽ vồ trượt.
Vậy bướm và cột đèn hiệu thợ cắt tóc có điểm gì chung? Ảo ảnh quang học trên cánh bướm có cơ chế tương tự như "ảo ảnh cột đèn hiệu thợ cắt tóc". Khi nhìn vào những cột sọc đỏ trắng bên ngoài tiệm cắt tóc, chúng ta thường có cảm giác các sọc đang di chuyển lên trên, mặc dù thực tế cột chỉ đang quay tại chỗ.
Jolyon Troscianko, một nhà sinh thái học thị giác khác từ Đại học Exeter và đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ: "Cánh bướm biến dạng khi bay - vỗ vào nhau khi nâng cánh và tách ra khi hạ cánh - khiến các sọc của chúng thay đổi góc và hướng khác nhau trong quá trình vỗ cánh." Ông nói thêm, sự kết hợp này cùng với đường bay không thể đoán trước, tạo ra những ảo ảnh chuyển động gây hiểu lầm giống như ảo ảnh cột đèn hiệu thợ cắt tóc. Từ đó, khiến kẻ săn mồi vồ trượt hoàn toàn, hoặc chỉ tấn công vào phần cánh ít quan trọng hơn như cánh sau hoặc đuôi.
Để hiểu rõ hơn, Troscianko đã sử dụng video quay chậm một con bướm qua mô hình máy tính mô phỏng tầm nhìn của chim. Ông nhận thấy con bướm dường như đang "phát sáng" hướng xuống, dù bản thân nó đang bay lên. Ban đầu, ông nghĩ đây là lỗi lập trình, nhưng sau đó mới nhận ra đây là cách hoàn hảo để đánh lừa kẻ săn mồi.
Nhóm nghiên cứu tiếp tục quay phim những con bướm thật bay lên với camera tốc độ cao, hơn 1.000 khung hình mỗi giây. Tốc độ khung hình cao giúp họ ghi lại cách họa tiết cánh bướm hoạt động khi bay, mô phỏng những gì chim có thể nhìn thấy. Họ đã nghiên cứu họa tiết của khoảng 400 loài bướm châu Âu và phát hiện ra rằng các họa tiết tạo ảo ảnh chuyển động rất phổ biến. Để kiểm tra sâu hơn ảnh hưởng của các họa tiết này lên các cuộc tấn công thật, 100 tình nguyện viên đã đóng vai "kẻ săn mồi" bằng cách cố gắng bắt những con bướm ảo trên màn hình cảm ứng.
Cuối cùng nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô phỏng máy tính để "phát triển" hơn 50.000 họa tiết cánh từ những điểm khởi đầu ngẫu nhiên, chọn lọc những họa tiết tạo ra sự nhầm lẫn lớn nhất khi bướm ảo di chuyển. Kết quả cho thấy các họa tiết này hội tụ thành những thiết kế giống hệt với những gì tìm thấy trong tự nhiên. Điều này chứng tỏ ảo ảnh quang học là một yếu tố quan trọng định hình sự tiến hóa của cánh bướm.
Ông Hancock nhận định: "Có vẻ lạ khi một con bướm lại tiến hóa để trở nên dễ nhìn thấy như vậy, đặc biệt là khi rất ít loài bướm châu Âu có độc hoặc không ngon miệng. Nhưng nghiên cứu của chúng tôi tiết lộ sự đa dạng phong phú của các họa tiết khác nhau mà bướm có thể sử dụng để tạo ra ảo ảnh, làm kẻ săn mồi bối rối."
Bướm và bướm đêm đều nổi tiếng với khả năng ngụy trang khi nghỉ ngơi, nhưng sự di chuyển làm mất đi khả năng ngụy trang đó. Nghiên cứu này cho thấy cách những con bướm dễ nhìn thấy đã tiến hóa màu sắc của mình để tạo ra một phương pháp phòng thủ trên không hoàn toàn khác, nhằm giải quyết vấn đề này.
Việc tìm hiểu những quy luật tự nhiên này còn có ý nghĩa rộng lớn hơn ngoài thế giới đầy màu sắc của loài bướm. Troscianko chia sẻ: "Những sọc chói mắt trên ngựa vằn và rắn từ lâu đã được nghi ngờ là có tác dụng làm nhiễu loạn nhận thức chuyển động của kẻ săn mồi, nhưng bằng chứng xác thực rất khó tìm. Nghiên cứu của chúng tôi mang đến một cách tiếp cận hoàn toàn mới để phân tích thị giác chuyển động, và chúng tôi tin rằng sự nhầm lẫn chuyển động có khả năng phổ biến hơn nhiều trong tự nhiên so với những gì chúng ta từng nghĩ, từ những đôi cánh vỗ của chim đến những cái đuôi vẫy của thằn lằn và cá. Nó mở ra một hướng nghiên cứu mới đầy thú vị."
