Cách 53 loài chim châu Phi thích ứng với nắng nóng cực đoan

Nắng nóng cực đoan dần trở thành tình trạng bình thường mới và có thể gây nguy hiểm cho động vật hoang dã. Ví dụ tiêu biểu là hiện tượng chim chết hàng loạt xảy ra ở Argentina, Patagonia, Tây Ban Nha đã trở nên thường xuyên hơn vài năm gần đây.

Hiện tượng trên cho thấy sự cần thiết phải biết được khả năng chịu nhiệt của chim cùng các loài động vật khác. Kiến thức này rất cần thiết để dự đoán sự kiện tử vong trong tương lai, cũng như cho con người biết loài nào đang và sẽ bị ảnh hưởng nhiều nhất.

Khi tiến hành nghiên cứu 53 loài chim châu Phi ở phía nam lục địa đen có thể chịu đựng mức nhiệt bao nhiêu, hai nhà khoa học Marc Trevor Freeman và Andrew Mckechnie phát hiện ra các loài khác nhau có cách thích ứng với nắng nóng cực đoan khác nhau. Điều này đi ngược lại quan niệm lâu nay là phản ứng nhiệt độ cơ thể với nhiệt độ khắc nghiệt bên ngoài ở các loài chim là tương tự nhau.

Điều hòa nhiệt độ cơ thể

Hai nhà khoa học nghiên cứu 53 loài chim sống ở nhiều vùng khí hậu, từ vùng khô nóng, miền núi mát mẻ đến vùng ấm áp ẩm ướt.

Để chứng minh giả thuyết chim sống ở vùng khí hậu khác nhau điều hòa nhiệt độ cơ thể với nhiệt độ khắc nghiệt bên ngoài khác nhau, họ tiến hành đo nhiệt độ cơ thể, tốc độ trao đổi chất với lượng nước mất đi do bay hơi khi nhiệt độ bên ngoài tăng.

Hai nhà khoa học đặc biệt chú ý nhiệt độ cơ thể nên đo chỉ số này ngay khi chim xuất hiện triệu chứng quá nhiệt như mất khả năng phối hợp, nhiệt độ cơ thể tăng mất kiểm soát.

Họ phát hiện nhiệt độ cơ thể của chim sa mạc không tăng đáng kể khi nhiệt độ bên ngoài vượt quá 50 độ C: nhiệt độ cơ thể được duy trì dưới khoảng 44,5 độ C.

Chim ở vùng ấm áp, ẩm ướt chịu được nhiệt độ bên ngoài vượt quá 40 độ C trước khi bị quá nhiệt nghiêm trọng. Nhiệt độ cơ thể chúng tăng trung bình 6 độ C so với mức bình thường 38 - 41 độ C.

Nhìn chung, sự dao động lớn về nhiệt độ cơ thể khi nhiệt độ bên ngoài quá cao cho thấy chim không thể duy trì hoặc điều chỉnh nhiệt độ cơ thể tối ưu.

Tuy nhiên, loài quelea mỏ đỏ sống ở khu vực châu Phi cận Sahara lại có thể đối phó với sự gia tăng nhiệt độ cơ thể lên mức đáng kinh ngạc 48 độ C mà không chịu bất kỳ ảnh hưởng xấu nào - điều được cho là bất khả thi về mặt sinh lý với chim trước đây.

Khả năng chịu nhiệt tiến hóa

Hai nhà khoa học Freeman và Mckechnie xác định chim sống ở vùng ẩm ướt đã thích ứng theo hướng ít phụ thuộc vào làm mát bằng bay hơi trong thời tiết nóng.

Làm mát bằng bay hơi là cách giải phóng nhiệt qua thở bằng miệng hoặc bằng đường khác - biện pháp duy nhất để chim giảm nhiệt khi nhiệt độ môi trường xung quanh cao hơn nhiệt độ cơ thể. Khả năng chịu được nhiệt độ cao cho phép chúng có thể sống ở vùng ẩm ướt nơi làm mát bằng bay hơi chẳng giải phóng bao nhiêu nhiệt.

Ngược lại, chim sa mạc sử dụng làm mát bằng bay hơi rất hiệu quả để tránh quá nhiệt. Điều này cho thấy tiếp xúc với điều kiện khí hậu khác nhau thúc đẩy tiến hóa nhiệt độ cơ thể và khả năng chịu nhiệt theo hướng khác nhau.

Ý nghĩa của nghiên cứu

Nghiên cứu của hai nhà khoa học Freeman và Mckechnie giúp con người hiểu rõ nắng nóng cực đoan đem lại nhiều rủi ro cho chim lẫn nhiều động vật khác. Những gì họ phát hiện góp phần xác nhận nghi ngờ loài chim biết hót - chiếm hơn một nửa chim trên Trái đất - dễ bị nắng nóng cực đoan ảnh hưởng.

Không những vậy, nghiên cứu cũng cho thấy phát triển chiến lược giảm thiểu tác động của nắng nóng cực đoan với chim lẫn nhiều động vật khác là rất quan trọng, vì các hiện tượng thời tiết cực đoan đang trở nên thường xuyên và lan rộng hơn.