Từ loài chim ruồi nhỏ nhất đến loài đại bàng to lớn nhất, tất cả các loài chim biết bay đều có từ 9 đến 11 chiếc lông bay không đối xứng được gọi là lông sơ cấp.
Kiến thức - Học thuật

Phát hiện gây sốc về khả năng bay của chim: Chỉ cần đếm số lông sơ cấp

Anh Tú18:14 25/02/2024

Từ loài chim ruồi nhỏ nhất đến loài đại bàng to lớn nhất, tất cả các loài chim biết bay đều có từ 9 đến 11 chiếc lông bay không đối xứng được gọi là lông sơ cấp.

Theo phân tích của hàng trăm mẫu chim được bảo tồn từ các bộ sưu tập trên trên toàn cầu, có một bộ quy tắc cụ thể về lông đằng sau sức mạnh của việc động vật lông vũ chinh phục bầu trời.

Những quy tắc mới được phát hiện này cũng cho phép các nhà khoa học dự đoán tốt hơn loài khủng long nào có thể bay.

Dữ liệu mới của các nhà khoa học có thể giải quyết một số cuộc tranh luận cổ sinh vật học trước đây về việc liệu loài khủng long biết bay có tiến hóa khả năng bay nhiều lần hay không.

Kiểm tra lông cánh của 346 loài chim khác nhau từ các bảo tàng trên khắp thế giới, nhà điểu học Yosef Kiat thuộc Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Field đã phát hiện ra một xu hướng thú vị. Từ loài chim ruồi nhỏ nhất đến loài đại bàng to lớn nhất, tất cả các loài chim biết bay đều có từ 9 đến 11 chiếc lông bay không đối xứng được gọi là lông sơ cấp.

bay.png

Nhưng số lượng lông sơ cấp ở các loài chim không biết bay lại rất đa dạng. Đà điểu hoàn toàn thiếu chúng, trong khi chim cánh cụt lại có đến 40. Hóa ra không có hay có quá nhiều lông sơ cấp đều cản trở việc bay.

Kiat cho biết: “Điều thực sự đáng ngạc nhiên là với rất nhiều kiểu bay mà ta có thể tìm thấy ở các loài chim hiện đại, chúng đều có chung đặc điểm là có từ 9 đến 11 chiếc lông sơ cấp”, đồng thời khẳng định: "Và tôi rất ngạc nhiên là trước đây chưa có ai nhận thấy điều này".

Số lượng lông sơ cấp, cùng với tính đối xứng của lông và tỷ lệ cánh phản ánh chính xác khả năng bay của tất cả các loài chim hiện đại mà chúng ta đã biết.

Nhìn vào các hóa thạch có niên đại lên tới 160 triệu năm tuổi, các nhà nghiên cứu đã xác định được tổ tiên loài chim nào có chung những đặc điểm này và do đó có khả năng bay được. Trong số 35 loài chim đã tuyệt chủng khác nhau, Kiat và đồng nghiệp là nhà cổ sinh vật học Jingmai O'Connor (cũng thuộc Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Field) đã xác định được một số loài có bộ lông phù hợp để bay, còn những loài khác thì không.

Những loài có khả năng bay gồm cả Archaeopteryx, vốn được coi là một trong những loài động vật thuộc lớp chim sớm nhất (Archaeopteryx, còn gọi là chim thủy tổ hoặc điểu long lông vũ, sống vào cuối kỷ Jura khoảng 150 triệu năm trước, tại nơi ngày nay là miền nam Đức khi châu Âu còn là nhiều quần đảo trong vùng biển nông nhiệt đới, gần với đường xích đạo hơn hiện tại). Trong khi có tranh luận về mối quan hệ thực sự giữa Archaeopteryx và các loài chim, loài khủng long bốn cánh nhỏ bé được gọi là Microraptors cũng có những đặc điểm này, mặc dù không liên quan trực tiếp đến loài chim.

O'Connor giải thích: “Chỉ gần đây các nhà khoa học mới nhận ra rằng chim không phải là loài khủng long biết bay duy nhất.

Điều kỳ lạ là Caudipteryx (một chi khủng long theropoda có kích thước cỡ con công sống vào thời kỳ Aptia vào đầu kỷ Phấn Trắng - khoảng 124,6 triệu năm trước. Chúng có lông và tổng thể bề ngoài rất giống chim) sở hữu số lượng lông sơ cấp trong "vùng có khả năng" nhưng vấn đề là lông sơ cấp của chúng lại gần như đối xứng hoàn toàn, điều "gần như chắc chắn" loại trừ khả năng bay. Các nhà nghiên cứu suy đoán rằng tổ tiên của Caudipteryx có khả năng bay nhưng sau thời gian dài trải qua các thay đổi, loài này đã mất khả năng bay.

O'Connor cho biết: “Kết quả của chúng tôi ở đây dường như cho thấy rằng khả năng bay ở khủng long chỉ tiến hóa một lần”.

Phân tích của các nhà khoa học chỉ ra cấu trúc giải phẫu cần thiết cho quá trình tiến hóa bay ở tổ tiên của tất cả các nhóm pennaraptoran (loài lông vũ săn mồi từ 160 triệu năm trước) trước khi chúng phát triển thành nhiều loài. Một số, như Caudipteryx, đã sớm không thể bay được. Những loài như Microraptors vẫn tiếp tục bay nhưng cuối cùng lại rơi vào ngõ cụt tiến hóa. Những loài khác tiếp tục tiến hóa trở thành loài chim hiện đại.

Kiat và O'Connor chỉ ra những tuyên bố trước đây cho thấy khả năng tiến hóa bay nhiều lần ở khủng long chỉ dựa trên dữ liệu về bộ xương. Theo họ, những tuyên bố đó còn phiến diện. Họ khẳng định: “Chúng tôi cho rằng không thể đánh giá khả năng bay của các loài pennaraptorans nếu không kiểm tra cấu trúc của các lông hình thành nên cánh”.

Lông sơ cấp được gắn với "bàn tay" của chim (cấu tạo từ khớp và các đốt ngón). Đây là những chiếc lông dài và hẹp nhất trong số các lông bay cánh (đặc biệt là ở những chiếc lông được gắn vào đốt ngón), mỗi chiếc lông này có thể được xoay độc lập với nhau. Hàng lông này là thiết yếu trong quá trình vỗ cánh bay, vì chúng là nguồn lực đẩy chính, giúp chim tiến về phía trước trong không trung. Các tính chất cơ học của lông sơ cấp cũng rất quan trọng trong việc hỗ trợ việc bay.

Hầu hết lực đẩy được tạo ra khi cánh được vỗ xuống trong lúc bay. Nhưng kể cả khi nâng cánh (mà chim thường thực hiện bằng cách kéo cánh sát với cơ thể của mình), chim vẫn có thể tạo ra một lực đẩy bằng cách tách và xoay các lông sơ cấp; ngoài ra, khi làm vậy thì chim cũng đồng thời làm giảm sức cản gió. Các lông sơ cấp của các loài chim lớn bay cao cũng có thể được xòe rộng, giúp giảm tạo ra xoáy gió trên cánh và nhờ vậy cũng sẽ làm giảm sức cản của gió.[9] Các tơ lông ma sát trên những chiếc lông này được đặc trưng với những móc thùy lớn giúp bám và ngăn chặn việc trượt lông quá mức, cấu trúc này có mặt ở hầu hết các loài chim ba

Bài liên quan

(0) Bình luận
Nổi bật Một thế giới
Từ chỉnh sửa gien cây trồng đến phát triển nông nghiệp bền vững
8 giờ trước Khoa học - công nghệ
Những điều nổi bật mà công nghệ chỉnh sửa gien có thể tạo ra cho cây trồng là cải thiện chất lượng và nâng cao khả năng chống chịu với điều kiện thời tiết bất thuận.
Đừng bỏ lỡ
Mới nhất
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO
Phát hiện gây sốc về khả năng bay của chim: Chỉ cần đếm số lông sơ cấp