Loài cá này hiện đã tiến hóa để có chân và tìm kiếm thức ăn ẩn trong cát
Cá robin biển phía Bắc (Prionotus carolinus) là một trong những loài sinh vật biển khác thường nhất, không chỉ nhờ vào hình dáng đặc biệt mà còn nhờ khả năng sử dụng vây như những chiếc chân để di chuyển dọc đáy biển.
Khả năng di chuyển độc đáo của cá robin biển
Cá robin biển có một cách di chuyển độc đáo: thay vì chỉ bơi lội, chúng sử dụng những chiếc vây biến đổi giống như chân để kéo dài cơ thể qua đáy biển. Khả năng này không chỉ giúp chúng di chuyển một cách chính xác hơn trên địa hình gồ ghề của đáy biển mà còn giúp chúng tìm kiếm thức ăn bị chôn vùi. Nhờ những "chiếc chân" này, cá robin biển có thể phát hiện ra những sinh vật hoặc vật thể ẩn dưới lớp cát.
Nhóm nghiên cứu quốc tế đã thử nghiệm khả năng này bằng cách quan sát cá robin biển phía Bắc trong môi trường nuôi nhốt. Khi những con cá này di chuyển chậm rãi dọc theo đáy cát của bể thí nghiệm, chúng sử dụng các vây để "gãi" lớp cát và dần dần phát hiện ra những kho thức ăn ẩn giấu. Điều đáng chú ý là không có viên nang kiểm soát nước biển nào được sử dụng trong thí nghiệm, chứng tỏ cá robin biển có một giác quan đặc biệt khác với các loài cá thông thường.
Cá robin biển phía Bắc (Prionotus carolinus) là một loài cá có hình dáng độc đáo và những đặc điểm sinh học vô cùng thú vị. Chúng sinh sống ở các vùng biển Đại Tây Dương, từ Nova Scotia ở Canada đến Florida ở Mỹ, và thường được tìm thấy ở độ sâu từ 15 đến 170 mét.
"Chân vị" và cảm giác nếm thức ăn độc đáo
Khả năng tìm kiếm và phát hiện thức ăn của cá robin biển bắt nguồn từ sự hiện diện của các nhú cảm giác trên các phần phụ giống chân của chúng. Những nhú cảm giác này tương tự như các vết sưng nhỏ trên lưỡi của con người, nơi chứa các thụ thể vị giác giúp chúng ta cảm nhận hương vị của thức ăn. Ở cá robin biển, các nhú này giúp chúng "nếm" được thức ăn ngay khi chạm vào.
Việc phát hiện ra các nhú cảm giác trên "chân" của cá robin biển đã mở ra một hướng nghiên cứu mới về cơ chế cảm giác và hành vi tìm kiếm thức ăn của chúng. Không chỉ dừng lại ở việc phân tích hành vi, các nhà khoa học còn đi sâu vào phân tích di truyền của loài cá này. Họ đã xác định được gen tbx3a đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các phần phụ này. Những con cá có gen bị rối loạn gặp khó khăn trong việc phát triển các phần phụ cảm giác và khả năng nhặt rác thức ăn cũng bị ảnh hưởng tiêu cực.
Cá robin biển phía Bắc có cái đầu khá lớn với đôi mắt to tròn và một chiếc miệng rộng. Đặc trưng nổi bật nhất của chúng là những chiếc gai sắc nhọn ở vây lưng và vây hậu môn. Những chiếc gai này không chỉ dùng để tự vệ mà còn đóng vai trò như những cảm biến nhạy bén giúp chúng tìm kiếm thức ăn.
Sự khác biệt giữa các loài cá robin biển
Trong quá trình nghiên cứu, nhóm khoa học cũng phát hiện ra rằng không phải tất cả các loài cá robin biển đều có khả năng sử dụng chân để nếm thức ăn. Một loài khác của dòng họ cá robin biển, Prionotus evolans , tuy cũng có chân nhưng không có khả năng cảm giác như người họ hàng Prionotus carolinus của mình. Thay vào đó, loài cá này chỉ sử dụng chân để đi bộ mà không có khả năng phát hiện và nếm thức ăn.
Các nhà nghiên cứu nhận định rằng, sự xuất hiện của khả năng "nếm" thức ăn bằng chân ở cá robin biển chỉ có ở một số loài và xuất hiện tại một vài địa điểm cụ thể. Điều này cho thấy đây là một sự thích nghi tương đối mới trong quá trình tiến hóa của loài này.
Cá robin biển phía Bắc là loài cá sống đáy, chúng thường ẩn mình trong cát hoặc bùn để săn mồi. Thức ăn chủ yếu của chúng là các loài giáp xác nhỏ, mực, và đôi khi là cả những con cá nhỏ. Một đặc điểm thú vị là chúng có khả năng tạo ra âm thanh bằng cách rung vây bơi, âm thanh này giúp chúng giao tiếp và tìm kiếm bạn tình.
Cách thức tiến hóa tạo nên các cơ quan mới
Khám phá về cá robin biển không chỉ dừng lại ở việc tìm hiểu về khả năng đặc biệt của chúng, mà còn mở ra cái nhìn sâu sắc về cách các cơ quan mới hình thành qua quá trình tiến hóa. Theo nhà sinh học Corey Allard từ Đại học Harvard, cá robin biển là một ví dụ điển hình cho thấy cách một loài có thể phát triển các đặc điểm mới lạ từ những nguyên liệu di truyền cũ.
Gen tbx3a , gen đóng vai trò chính trong việc phát triển các "chân vị" của cá robin biển, cũng được tìm thấy trong quá trình phát triển chi của nhiều loài khác, bao gồm cả con người. Điều này cho thấy rằng các gen liên quan đến sự phát triển chân và cảm giác nếm thức ăn đã tồn tại từ lâu và được tái sử dụng qua các giai đoạn tiến hóa để tạo ra những cơ quan mới.
Mặc dù không phải là loài cá lớn, nhưng cá robin biển phía Bắc đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái biển. Chúng là nguồn thức ăn cho nhiều loài cá lớn hơn và các loài động vật biển khác. Ngoài ra, chúng còn giúp duy trì sự cân bằng sinh thái bằng cách kiểm soát số lượng con mồi của chúng.
Tầm quan trọng của nghiên cứu trong việc hiểu về tiến hóa
Nghiên cứu về cá robin biển đã giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách các loài sinh vật hoang dã phát triển những đặc điểm phức tạp và mới lạ. Như nhà sinh vật học David Kingsley từ Đại học Stanford chia sẻ, mặc dù nhiều đặc điểm có vẻ mới mẻ, chúng thường được hình thành từ các gen và mô-đun di truyền đã tồn tại từ trước.
"Đó là cách tiến hóa hoạt động," Kingsley nói. "Bằng cách mày mò với những mảnh ghép cũ để xây dựng những đặc điểm mới."
Nghiên cứu về cá robin biển phía Bắc không chỉ là một bước tiến lớn trong việc hiểu về hành vi và cấu trúc giải phẫu của loài cá này, mà còn cung cấp những gợi ý quý giá về cách mà các sinh vật khác có thể phát triển những đặc điểm đặc biệt qua quá trình tiến hóa.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Current Biology.
