Bí ẩn chuyến bay của chim di cư: Làm thế nào chúng không bị lạc?

[Bui Nhat Minh]

Mỗi năm, vào những thời điểm nhất định, bạn có thể nhìn lên bầu trời và thấy hàng nghìn con chim bay thành đàn, nối đuôi nhau vượt qua những khoảng cách hàng chục nghìn kilomet. Điều đáng ngạc nhiên là nhiều loài chim không chỉ đi theo cùng một tuyến đường di cư mỗi năm, mà còn có thể quay trở lại đúng địa điểm cũ dù là ở nơi sinh sản hay trú đông. Vậy câu hỏi đặt ra là: chim định hướng khi di cư như thế nào để không bị lạc?

Khoa học hiện đại đã khám phá được một số cơ chế mà chim di cư sử dụng để tìm đường, từ việc quan sát địa hình cho tới những khả năng liên quan đến sinh học lượng tử. Câu chuyện này thú vị và kỳ diệu không kém gì các cuốn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng.

Chim di cư nhìn bản đồ từ trên trời​

Một trong những cơ chế đầu tiên mà các nhà khoa học xác định là khả năng sử dụng dấu hiệu thị giác tức chim có thể ghi nhớ và nhận diện các mốc địa hình quen thuộc như sông, núi, bờ biển hay thậm chí cả đường cao tốc. Các loài chim có khả năng tạo ra một “bản đồ tinh thần” về quãng đường mà chúng bay qua. Điều này giống như bạn nhớ đường đi học hoặc đi làm nhờ những ngôi nhà, cây cối hay biển hiệu bên đường.


Chim non thường học bản đồ tinh thần này bằng cách bay theo bố mẹ trong những chuyến di cư đầu đời. Dù không có bản đồ giấy, chim vẫn có một bản đồ sống động trong đầu, liên tục cập nhật nhờ thị giác nhạy bén. Tuy nhiên, cơ chế này sẽ trở nên vô dụng trong đêm tối hoặc những nơi không có dấu mốc rõ ràng như khi chúng bay qua đại dương hay sa mạc.


Lúc này, chim bắt đầu “nhìn lên trời” thay vì nhìn xuống đất. Chúng có thể dùng vị trí của mặt trời vào ban ngày và các ngôi sao vào ban đêm để xác định phương hướng. Các nhà điểu học gọi đây là định hướng thiên thể. Cũng giống như thủy thủ xưa dùng sao Bắc Đẩu để định vị trên biển, chim cũng dựa vào các điểm cố định trên bầu trời để giữ vững lộ trình của mình.

Chim có thể “nhìn thấy” từ trường Trái Đất?​

Một trong những khám phá hiện đại và bất ngờ nhất là khả năng định hướng bằng từ trường. Trái Đất của chúng ta có một từ trường tự nhiên chạy từ Bắc xuống Nam. Một số loài chim dường như có thể cảm nhận được từ trường này và dùng nó như một chiếc la bàn sinh học.


Ban đầu, người ta tin rằng chim cảm nhận từ trường bằng các hạt từ tính trong mỏ. Nhưng gần đây, các nghiên cứu cho thấy chim có thể “nhìn thấy” từ trường bằng mắt, nhờ vào một loại protein đặc biệt có tên cryptochrome. Loại protein này phản ứng với ánh sáng xanh dương và có mặt trong võng mạc phần mắt giúp chim nhìn được hình ảnh.


Khi ánh sáng chiếu vào mắt, cryptochrome tạo ra các phản ứng hóa học gọi là “cặp gốc”, vốn cực kỳ nhạy với từ trường. Điều thú vị là các nhà khoa học nghi ngờ cơ chế này có liên quan đến cơ học lượng tử một lĩnh vực vốn dành cho thế giới của hạt electron và photon siêu nhỏ.


Theo lý thuyết này, chim có thể thấy từ trường như những vùng sáng tối hoặc màu sắc khác nhau trong mắt, từ đó dễ dàng “căn chỉnh” hướng bay. Một số thí nghiệm còn cho thấy nếu bị che mắt phải bên mắt chủ yếu chịu trách nhiệm nhận dạng từ trường chim sẽ bay lệch hướng, giống như đang bị mất la bàn.

Kết luận: Còn nhiều điều kỳ diệu trong thế giới chim​

Từ việc dùng địa hình, ánh sáng đến từ trường và sinh học lượng tử, chim di cư thật sự là những “phi công tự nhiên” tài ba. Dù loài người đã khám phá được khá nhiều cơ chế định hướng của chúng, vẫn còn nhiều bí ẩn chưa có lời giải. Và điều quan trọng là, các công trình nhân tạo như tháp phát sóng hay đường dây điện đang dần ảnh hưởng đến khả năng định hướng của chim. Hiểu được cách chúng hoạt động là bước đầu tiên để bảo vệ những chuyến bay kỳ diệu ấy trong tương lai.

How Do Birds Migrate Over Thousands Of Kilometers Without Ever Getting Lost?

The concept of vision-based magnetoreception means that birds can "see" magnetic fields and align themselves with the direction of the field they want to travel. If a bird is migrating south,

www.scienceabc.com