Ngỗng đầu sọc
Loài chim duy nhất có thể bay qua đỉnh Everest?
Ngỗng đầu sọc (Anser indicus) hay ngỗng đầu thanh được đặt tên từ hai thanh sợi lông màu nâu đen mà thông thường bọc quanh mặt sau của đầu của nó. Ngỗng này có một cơ thể màu xám ánh sáng, màu trắng trên mặt và cổ, chân màu da cam. Bàn chân có màng và nó có đôi cánh rộng. Chim trưởng thành: Chiều dài là 71–76cm và nặng 1,87-3,2kg Môi trường sống mùa hè là hồ có độ cao.
Loài này đã được báo cáo là di cư về phía nam từ Tây Tạng, Kazakhstan, Mông Cổ và Nga trước khi qua Himalaya. Ngỗng đầu sọc đẻ 4-6 trứng màu trắng trong một ổ trứng, trứng cần khoảng 27 ngày để ấp.
Trong nghiên cứu mới nhất công bố trên tạp chí eLife mô tả thí nghiệm của Jessica Meir, phi hành gia kiêm nhà sinh lý học, và đồng nghiệp của cô là Julia York, nghiên cứu sinh ở Đại học Texas. Họ thu thập 19 quả trứng ngỗng đầu sọc từ công viên động vật hoang dã Sylvan Heights Bird Park ở Scotland Neck, North Carolina (12 quả vào năm 2010 và 7 quả vào năm 2011).
Meir và York ở cùng những con ngỗng non vài tuần sau khi trứng nở để bầy ngỗng coi họ như những người chăm sóc. Sau đó, nhóm nghiên cứu đưa chúng tới Đại học British Columbia. Khi bầy ngỗng trưởng thành, các nhà nghiên cứu tìm hiểu cách chúng bay trong điều kiện giảm oxy ở đường hầm gió, gần giống môi trường di cư của chúng.
Meir và cộng sự nhận thấy ngỗng đầu sọc trao đổi chất chậm hơn trong điều kiện oxy hạn chế, làm giảm lượng oxy cần dùng để bay. Chúng cũng áp dựng những chiến lược bay hiệu quả, thay đổi chuyển động sinh học lúc bay hướng lên trên và xuống thấp để bảo toàn oxy.
Kết quả nghiên cứu chỉ ra nhiệt độ máu ở mạch máu của ngỗng đầu sọc giảm khi chúng bay trong điều kiện ít oxy hơn. Hemoglobin, protein liên kết với oxy trong máu, rất nhạy cảm với nhiệt độ. Khi máu lạnh, nó có thể mang nhiều oxy hơn khi máu ấm. Nhờ giảm nhiệt độ ở mạch máu gần phổi, ngỗng đầu sọc có thể tuần hoàn nhiều oxy hơn đến cơ ngực giúp chúng bay.
Mỗi năm, ngỗng đầu sọc di cư qua dãy Himalaya từ Ấn Độ tới cao nguyên Tây Tạng ở Trung Quốc và Mông Cổ. Hành trình bao gồm sự thay đổi độ cao hơn 7.925 mét trong 8 - 12 giờ."Ngỗng đầu sọc là những phi hành gia trong thế giới loài chim", York nhận xét.
Vì sao ngỗng đầu sọc lại bay được như vậy?
Các nhà khoa học thuộc ĐH British Columbia (Mỹ) mới đây đã tiến hành thí nghiệm chứng minh khả năng bay vượt đỉnh Everest của loài chim đặc biệt: ngỗng đầu sọc.
Năm 1953, một nhà leo núi trên đường chinh phục Everest đã trông thấy một đàn ngỗng đầu sọc (Anser indicus) bay qua "nóc nhà thế giới". Từ đó đến nay, nhiều nghiên cứu được đưa ra để chứng minh ngỗng đầu sọc có phải là loài chim bay cao nhất thế giới, và là loài duy nhất có thể vượt qua Everest?
Trong nghiên cứu mới nhất, các nhà khoa học thuộc ĐH British Columbia (Mỹ) đã nuôi 19 con ngỗng đầu sọc và tập cho chúng bay theo hiệu lệnh từ nhỏ. Nhóm còn huấn luyện chúng bay trong một buồng khí, trên cơ thể đeo các thiết bị cảm biến hỗ trợ đo nhịp tim, nồng độ oxy trong máu, nhiệt độ cơ thể và tỉ lệ trao đổi chất trong cơ thể.
Khi tiến hành thí nghiệm, nhóm nghiên cứu lần lượt điều chỉnh môi trường trong buồng khí mô phỏng điều kiện môi trường ở từng độ cao khác nhau bằng cách thay đổi lượng oxy cung cấp cho ngỗng từ các mặt nạ đeo.
Trên lý thuyết, hầu hết các loài chim đều có tim và phổi khỏe hơn động vật có vú, giúp chúng có thể thích nghi với những hoạt động thể chất đòi hỏi sức bền.
Với ngỗng đầu sọc, phổi thậm chí lớn và mỏng hơn rất nhiều so với nhiều loài chim khác, giúp chúng có thể hít thở sâu trong môi trường khắc nghiệt. Tim chúng cũng to hơn, cho phép đẩy lượng lớn oxy đến các cơ trong cơ thể.
Ứng dụng để điều trị cho bệnh nhân bị suy tim hoặc đột quỵ
Những nhà leo núi trên dãy Himalaya phải thích nghi với môi trường hoặc dùng mặt nạ oxy. Tuy nhiên, ngỗng đầu sọc sử dụng oxy hiệu quả hơn. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học biết loài ngỗng này có khả năng liên kết oxy với hemoglobin, quá trình giúp vận chuyển lượng oxy lớn tới từng tế bào.
Trong quá khứ, thí nghiệm trên ngỗng đầu sọc được tiến hành khi chúng đang nghỉ ngơi hoặc đi trên cối xay guồng. Kết quả nghiên cứu chỉ ra ngỗng đầu sọc có nhiều mao mạch hơn quanh tế bào ở cơ ngực hơn ngỗng hàu và những loài ngỗng khác không bay ở độ cao lớn như vậy. Tế bào của chúng cũng dày đặc ty thể, bào quan sử dụng oxy để cung cấp năng lượng cho tế bào. Ngoài ra, ngỗng đầu sọc cũng bay men theo địa hình để tận dụng không khí giàu oxy hơn phía trên thung lũng.
Nếu hiểu rõ cách ngỗng đầu sọc sinh tồn trong điều kiện thiếu oxy, các nhà nghiên cứu có thể ứng dụng để điều trị cho bệnh nhân bị suy tim hoặc đột quỵ do mất oxy đột ngột.
Trước đó, vào năm 2009, các nhà khoa học ĐH Bangor (Anh) từng khẳng định loài ngỗng đầu sọc có thể vượt qua dãy Himalaya chỉ trong vòng 8 tiếng.
Nhóm nghiên cứu đã gắn máy phát tín hiệu GPS lên mình 25 con ngỗng đầu sọc sinh sống ở khu vực Ấn Độ trước khi chúng bắt đầu chuyến di cư mùa xuân hàng năm đến khu vực Mông Cổ để sinh sản, tức phải vượt qua dãy Himalaya.
Tín hiệu GPS cho thấy đàn chim này chọn dọc theo sườn dãy Himalaya và tránh qua đỉnh Everest. Thế nhưng, như thế là quá đủ để loài ngỗng này đạt đến độ cao kỷ lục gần 6.437m trong suốt chặng đường 8.000km di cư, trong đó thời gian qua dãy Himalaya là khoảng 8 tiếng.