Chim di cư định hướng bằng nhiều chiếc la bàn cùng lúc: vị trí mặt trời tính theo giờ trong ngày, các chòm sao quay quanh sao Bắc Cực, từ trường của Trái Đất, cộng với địa hình và cả mùi. Chúng chuyển qua lại giữa các la bàn tuỳ trời nắng hay âm u, ngày hay đêm. Đáng kinh ngạc hơn, chim non nhiều loài bay chuyến di cư đầu tiên một mình mà vẫn đúng hướng, nhờ một chương trình bẩm sinh truyền qua gen.
Chào bạn, đây là Nhà Sinh Học. Mỗi mùa đông, những bãi bồi ven biển Việt Nam đón hàng vạn con chim từ phương Bắc xa xôi bay xuống. Tập này mình hỏi một câu tưởng đơn giản: làm sao chúng biết đường?
La bàn mặt trời và đồng hồ bên trong
Giữa thế kỷ hai mươi, một nhà nghiên cứu người Đức nuôi chim sáo đá trong lồng tròn có cửa sổ. Vào mùa di cư, chim cứ đứng dồn về phía hướng mà lẽ ra chúng sẽ bay. Khi ông dùng gương làm lệch hướng ánh nắng, chim đổi hướng theo.
Nhưng mặt trời di chuyển trên bầu trời suốt ngày. Để dùng nó làm la bàn, chim phải biết bây giờ là mấy giờ. Đó là việc của đồng hồ sinh học bên trong mà mình sẽ kể ở một tập khác.
Các thí nghiệm sau đó chứng minh: nếu cho chim sống vài ngày với chu kỳ đèn sáng tắt lệch giờ, đồng hồ bên trong của chúng bị chỉnh lệch, và chúng bay lệch hướng đúng một góc tương ứng. Một bằng chứng gọn gàng.
Ong mật cũng dùng la bàn mặt trời kiểu này. Thiên nhiên có vẻ thích một giải pháp hay thì dùng lại nhiều lần.
La bàn sao và bầu trời giả trong nhà chiếu hình
Nhiều loài chim di cư vào ban đêm. Những năm sáu mươi, một nhà nghiên cứu Mỹ đưa chim sẻ di cư vào một nhà chiếu hình thiên văn, nơi có thể bật tắt và xoay bầu trời sao nhân tạo.
Chim định hướng đúng dưới bầu trời sao giả. Khi ông xoay bầu trời, chim xoay theo. Khi tắt bớt các chòm sao gần tâm quay, chim lúng túng.
Thí nghiệm còn cho thấy chim non học la bàn sao bằng cách quan sát bầu trời quay quanh một điểm cố định trong những tuần đầu đời. Chim được nuôi dưới bầu trời giả quay quanh một ngôi sao khác vẫn coi ngôi sao đó là hướng Bắc.
Như vậy la bàn sao vừa có phần bẩm sinh, vừa có phần học. Đó là cách tiến hoá kết hợp cả hai để tạo ra công cụ linh hoạt.
La bàn từ trường: giác quan mà người không có
Chim còn cảm nhận được từ trường Trái Đất. Những thí nghiệm từ những năm sáu mươi với chim cổ đỏ châu Âu cho thấy khi thay đổi từ trường quanh lồng, chim đổi hướng tương ứng, kể cả khi không nhìn thấy trời.
Điều kỳ lạ là la bàn từ của chim không chỉ hướng Bắc Nam như kim nam châm, mà cảm nhận góc nghiêng của đường sức từ so với mặt đất, cho biết hướng về phía cực hay về phía xích đạo.
Cơ chế cảm nhận vẫn đang được nghiên cứu. Một giả thuyết hàng đầu cho rằng một loại protein nhạy sáng trong mắt chim phản ứng với từ trường thông qua hiệu ứng lượng tử, nghĩa là chim có thể nhìn thấy từ trường theo cách nào đó. Giả thuyết khác cho rằng có những hạt chứa sắt ở mỏ.
Đây là một trong những bí ẩn hấp dẫn nhất của sinh học hiện đại, nơi sinh học gặp vật lý lượng tử.
Những chuyến bay không tưởng
Có loài chim choắt mùa thu bay thẳng từ Alaska xuống New Zealand, hơn mười nghìn cây số qua Thái Bình Dương, liên tục khoảng mười ngày không ăn, không uống, không nghỉ. Thiết bị định vị gắn trên lưng chim đã ghi nhận những hành trình như vậy.
Để làm được, trước khi đi chim ăn ráo riết, tích mỡ tới mức cân nặng tăng rất nhiều. Một số cơ quan tiêu hoá còn teo nhỏ lại để giảm khối lượng mang theo, rồi phục hồi khi tới nơi.
Chim cu cu non là một ví dụ khác. Chúng được chim khác nuôi hộ, không bao giờ gặp bố mẹ ruột, vậy mà vẫn bay một mình đúng tuyến di cư của loài. Hướng bay được ghi sẵn trong gen.
Những hành trình ấy làm các nhà khoa học nể phục: một bộ não nhỏ hơn hạt lạc đang làm công việc định vị mà con người cần cả hệ thống vệ tinh.
Chim di cư qua Việt Nam và những trạm dừng chân
Việt Nam nằm trên đường bay di cư Đông Á, Úc châu, một trong những tuyến chim di cư lớn nhất thế giới. Mỗi mùa đông, các bãi bồi cửa sông Hồng, sông Thái Bình, các vùng đất ngập nước ven biển miền Bắc và đồng bằng sông Cửu Long đón nhiều loài chim nước.
Vườn quốc gia Xuân Thuỷ ở Nam Định là khu Ramsar đầu tiên của Việt Nam, nơi trú đông của loài cò thìa mặt đen quý hiếm và nhiều loài chim choắt, chim rẽ. Một số loài cực hiếm như rẽ mỏ thìa cũng từng được ghi nhận ở bờ biển Việt Nam.
Chim di cư cần những trạm dừng chân để nạp năng lượng. Bãi bồi bị lấn biển, nuôi trồng thuỷ sản dày đặc, lưới bẫy chim giăng ven biển đều là mối đe doạ. Đặt lưới bẫy chim hoang dã là vi phạm pháp luật.
Lần tới mùa đông ra một bãi bồi ven biển phía Bắc lúc nước ròng, bạn thử mang theo ống nhòm. Những chấm nhỏ đang chạy trên bùn có thể vừa bay từ Siberia về.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao chim phải di cư?
Chim di cư để theo nguồn thức ăn và nơi sinh sản tốt. Mùa hè phương Bắc ngày dài, côn trùng nhiều, thuận lợi nuôi con; mùa đông lạnh giá, chim bay về phương Nam ấm áp hơn.
Chim én ở Việt Nam có di cư không?
Có những loài nhạn, én di cư qua Việt Nam theo mùa, và cũng có loài định cư quanh năm. Việc phân biệt cần dựa vào loài cụ thể và quan sát theo mùa.
Chim di cư có bị lạc không?
Có. Bão lớn, ánh đèn nhà cao tầng ban đêm và thời tiết xấu có thể làm chim lạc hướng. Những con chim lạc thường được giới quan sát chim ghi nhận như loài hiếm xuất hiện bất ngờ.
Người dân có thể giúp chim di cư thế nào?
Không săn bắt, không mua chim hoang dã, báo cho chính quyền khi thấy lưới bẫy chim, và ủng hộ bảo vệ bãi bồi, đất ngập nước ven biển.
Làm sao các nhà khoa học theo dõi chim di cư?
Họ dùng vòng đeo chân có mã số, thiết bị định vị nhỏ gắn trên lưng chim, và radar thời tiết để theo dõi những đàn chim lớn bay đêm.
