Cá mập có ngủ không khi mở mắt cả đời?

Không giống như con người và hầu hết các loài động vật khác, cá mập có thể ngủ gật với hai mắt mở to.

Trong một nghiên cứu công bố trực tuyến ngày 9 tháng 3 trên tạp chí Biology Letters, Michael Kelly - nhà  sinh thái học tại Đại học Tây Úc - cùng các đồng nghiệp đã đo tốc độ trao đổi chất tại một thời điểm nhất định ở cá mập draughtsboard. Hóa ra là các sinh vật thường xuyên vào trạng thái nghỉ ngơi để bảo tồn năng lượng. Khi ở trạng thái nghỉ ngơi kéo dài hơn 5 phút, các nhà nghiên cứu mô tả nó giống như giấc ngủ.

Nhóm nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đã cung cấp những bằng chứng sinh lý đầu tiên về giấc ngủ của cá mập." Phát hiện này đã mở ra cánh cửa nghiên cứu về giấc ngủ ở các loài cá mập khác và thậm chí cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách thức mà giấc ngủ của chúng ta đã phát triển.

Họ cũng phát hiện ra cá mập thường nằm ở vị trí bằng phẳng khi ngủ và thậm chí chúng có thể ngủ mà không cần nhắm mắt.

Đo lường sự trao đổi chất

Dù là con vật nào trong thế giới động vật cũng đều ngủ. “Tiết kiệm năng lượng trong khi ngủ đã được báo cáo ở nhiều loài động vật khác nhau, bao gồm người, mèo, chuột, chim và ruồi dấm." Nhưng các nhà khoa học không chắc liệu hầu hết cá có ngủ hay không.

Một số loài cá mập rơi vào trạng thái yên tĩnh - chúng ngừng bơi và ở yên một chỗ. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng và ngụ ý rằng chúng đang chìm vào giấc ngủ. Nhưng không ai đo lường rõ ràng tỷ lệ trao đổi chất của cá mập trong khoảng thời gian yên tĩnh này.

Trong một nghiên cứu năm 2020 được công bố trên Tạp chí Nghiên cứu Giấc ngủ, Kelly và các nhà nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng cá mập draughtsboard và cá mập Port Jackson cần kích thích điện mạnh hơn để phản ứng khi ở trạng thái nghỉ ngơi này. Kết quả là phản ứng mạnh mẽ, nhưng không thể cho thấy một cách chính xác rằng những con cá mập đang ngủ. 

Để củng cố nhận định, các nhà nghiên cứu theo dõi mức tiêu thụ năng lượng của cá mập draughtsboard trong một chu kỳ 24 giờ. Họ đã bắt 7 con cá mập draughtsboard ngoài khơi bờ biển New Zealand và giữ chúng trong các bể chứa dòng chảy chuyên dụng và liên tục bơm nước qua một khoang cho phép cá mập bơi tại chỗ. Những con cá mập sau đó được tiếp xúc với chu kỳ ánh sáng và bóng tối kéo dài 12 giờ cho giống ngày và đêm, rồi được thả để thích nghi trong môi trường mới trước khi thí nghiệm bắt đầu.

Trong thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã theo dõi nồng độ oxy trong nước. Cá mập cũng giống như con người, sử dụng nhiều oxy hơn khi chúng đốt cháy nhiều năng lượng thông qua quá trình hô hấp. Vì vậy nồng độ oxy trong nước giảm cho thấy tốc độ trao đổi chất của cá mập.

Loài cá này sử dụng ít oxy hơn trong những khoảng thời gian nghỉ ngơi, đặc biệt khi kéo dài hơn 5 phút. Điều này cho thấy, đây là lúc giấc ngủ thực sự bắt đầu. Phát hiện mới của nhóm nghiên cứu cho thấy rằng cá mập thực sự ngủ trong thời gian ngắn suốt cả ngày lẫn đêm.

Chỉ báo giấc ngủ

Sau khi xác nhận rằng những con cá mập đang ngủ, nhóm nghiên cứu tiếp tục tìm kiếm những đặc điểm thể chất làm chỉ số tiềm năng về giấc ngủ ở các loài cá mập khác.

Ngoài hoạt động trao đổi chất, dấu hiệu rõ ràng nhất của giấc ngủ ở cá mập là tư thế cơ thể phẳng và cứng trong khi chúng nghỉ ngơi. Vào ban ngày, những con cá mập thể hiện tư thế này nhiều hơn khi nghỉ ngơi. Điều này có nghĩa là rằng động vật ngủ nhanh hơn trong ngày. Ở các con vật khác, nhắm mắt là dấu hiệu đang ngủ nhưng ở cá mập thì chúng ngủ ngay khi vẫn đang mở mắt.

Khi cá mập ngủ vào ban ngày, chúng hầu như luôn nhắm mắt. Nhưng khi chúng ngủ vào ban đêm, cá mập mở mắt khoảng 38% thời gian. “Điều này cho thấy rằng việc nhắm mắt nhiều khả năng liên quan đến một yếu tố bên ngoài, chẳng hạn như sự hiện diện của ánh sáng hơn là giấc ngủ”.

Liệu tất cả cá mập có ngủ không?

Không phải tất cả cá mập đều có thể ngủ. Chỉ những con cá mập có khả năng bơm nước (một quá trình liên quan đến việc bơm nước qua mang để đảm bảo nguồn cung cấp oxy tươi) mới có thể ở yên một chỗ. Ví dụ, những con cá mập lớn hơn phải di chuyển liên tục để đẩy nước có ôxy vào miệng và qua mang của chúng. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy rằng giấc ngủ có lẽ được tìm thấy ở hầu hết các loài cá mập nhưng cách thức ngủ giữa các nhóm loài cũng khác nhau.

Ví dụ, cá mập trắng lớn không thể đi vào trạng thái tĩnh để ngủ mà phải tiếp tục bơi nếu không sẽ rơi vào nguy cơ cạn kiệt oxy. Nhưng nếu những con cá mập nhỏ hơn như cá mập draughtsboard cần ngủ, thì rất có thể cá mập trắng lớn cũng cần phải ngủ.

Một nghiên cứu công bố vào năm 1977 trên tạp chí Brain Researc cho thấy rằng ở loài cá nhám gai có dây thần kinh điều phối các chuyển động khi bơi nằm ở cột sống chứ không phải não.

Cá mập đại diện cho nhóm động vật xương sống có hàm sớm nhất, từ đó cung cấp cái nhìn ban đầu về sự tiến hóa giấc ngủ ở động vật có xương sống.

(Theo Livescience.com)