1001 thắc mắc: Loài cá kỳ lạ nào ở Nam Cực khiến giới khoa học hoang mang?

Trong những loài cá độc đáo, các nhà khoa học đã bị loài cá Chaenocephalus aceratus và các chi khác trong họ cá đá gây hoang mang, do thực tế chúng là loài động vật có xương sống duy nhất thiếu gene hemoglobin chức năng. Điều này có nghĩa là cơ thể của chúng không tạo ra các tế bào hồng cầu mang oxy trong máu. Kết quả là, máu của chúng có màu trắng ma quái.

Về cơ bản, loài cá này tồn tại trong tình trạng thiếu máu liên tục. Ngoài ra, cá đá có trái tim quá khổ và xương của chúng có mất độ khoáng chất rất thấp.

Nếu con người có những đặc điểm này, chắc chắn bác sĩ có thể sẽ kết luận rằng họ đang mắc một căn bệnh hoặc rối loạn. Tuy nhiên, những đặc điểm này rất cần thiết cho sự sống sót của cá đá.

Loài cá đá này đã chuyển hướng từ dòng dõi tạo ra cá gai khoảng 77 triệu năm trước. Kể từ đó, cá đá đã đạt được một số tính năng quan trọng.

Đơn cử là việc chúng đã phát triển khả năng sản xuất các protein hoạt động như một loại "chất chống đông", giúp chúng tồn tại khi Nam Đại Dương nguội lạnh.

Cá đá cũng đã mất nhiều tính năng trong quá trình tiến hóa của chúng, bao gồm các bộ gene liên quan đến nhịp sinh học. Chúng biến mất khi loài cá đá quen với một môi trường nơi mùa hè và mùa đông liên quan đến ánh sáng hoặc bóng tối liên tục trong nhiều tháng.

Vì sao cá sống dưới băng thường tụ tập đến các lỗ thủng?

Về mùa đông, nhiệt độ ở các nước hàn đới xuống rất thấp, thường dưới 0 độ C nên ao hồ sông ngòi đều bị phủ một lớp băng dày. Trong thời gian này, cá sống dưới đáy hồ rất thích bơi đến những lỗ thủng của lớp băng và liên tục sủi tăm. Vì sao vậy?

Chúng ta đều biết nước có thể hòa tan một phần ôxy trong không khí. Nói chung nước ở các ao hồ sông ngòi có thể tự cung cấp ôxy đủ để cá thở.

Khi nước mới đóng băng, lượng oxy hòa tan còn nhiều, cá dồn xuống đáy hồ sống ở tầng nước ấm áp, lúc này chúng hoạt động rất ít, quá trình thay đổi tế bào diễn ra chậm hẳn lại. Nhưng lớp băng mỗi ngày một dày, ôxy trong không khí rất khó hòa tan vào nước.

Mặt khác, hàm lượng oxy trong nước giảm dần do bị các loài tiêu thụ và do quá trình phân hủy các chất hữu cơ ở đáy hồ. Đồng thời, hàm lượng carbonic trong nước tăng dần, nếu vượt quá giới hạn sẽ khiến cá không sống được.

Hiện tượng thiếu oxy xuất hiện trước tiên ở tầng nước sâu, và lan dần lên các tầng trên. Do khó thở ở tầng đáy hồ, cá phải ngoi lên cao. Nhưng lượng oxy ngày càng giảm khiến cá hô hấp rất khó khăn, bởi vậy chúng thường tập trung ở xung quanh những lỗ thủng của lớp băng để thở, thậm chí có con còn nhảy lên miệng hố.

Một nguyên nhân khác của hiện tượng này là vì cá rất thích ánh sáng. Tầng nước sâu ở dưới lớp băng thường tối mờ, trong khi ở dưới những lỗ thủng thường có nhiều ánh sáng mặt trời chiếu xuống.

Để bổ sung ôxy cho hồ nuôi cá, ở các nước hàn đới, về mùa rét người ta phải đục thủng nhiều lỗ ở lớp băng trên hồ, nhờ thế đàn cá sẽ an toàn sống đến mùa xuân.

Châu Anh (t/h)