Đó có lẽ là chuyến đi duy nhất trong
đời. Vào năm 2012, các nhà sinh vật học trong chuyến đi khám phá Đông
Timor ở Đông Nam Á phát hiện ra một con rắn giun thường (brahminy blind
snake) quằn quại quẫy thoát khỏi một chỗ khá là bất thường: hậu môn của
một con cóc nhà (common Asian toad).
Mark O’Shea từ Đại học Wolverhampton của Anh và các đồng nghiệp được
chứng kiến một sự kiện hiếm bắt gặp: họ nhìn thấy hai con vật dưới một
hòn đá. Đây là lần đầu tiên con người tận mắt chứng kiến cảnh một con
vật thoát ra khỏi được hệ tiêu hoá của một con cóc, và cảnh một con to
như rắn giun chui ra khỏi hệ tiêu hoá của con cóc mà vẫn sống.“Thật ngạc nhiên là một con vật có xương sống, tức là có phổi, lại sống sót được như vậy,” O’Shea nói.
Các con ấu trùng và các động vật không xương sống ở dưới nước có thể đi qua bụng một số kẻ săn mồi mà không hề hấn gì. Thế nhưng các con vật lớn hơn thường là chết vì bị nhai nát ngay khi rơi vào miệng kẻ dữ.Mà ngay cả khi bằng cách nào đó chúng thoát hiểm được ở giai đoạn này, thì việc đi qua được cổ họng kẻ săn mồi, vốn khá chật hẹp, mà không sứt mẻ gì quả không phải là điều dễ dàng.
Rồi còn có những vấn đề lớn hơn đang chờ đợi phía trước. Hầu hết các con mồi sẽ không sống sót nổi khi bị nhào lộn trong chất dịch vị acid gastric rất mạnh, vốn có chức năng phá vỡ các lớp mô trong dạ dày vật chủ. Chưa kể việc phải đối phó với tình trạng thiếu oxy trong hệ tiêu hoá nữa.
‘Chu du trong lòng địch’
Tuy nhiên, với những con mồi bị cóc hay chim nuốt chửng, cơ hội sống sót có thể cao hơn một chút. Những con này thường đẩy thức ăn xuống phía sau cổ họng trước khi nuốt, do đó nạn nhân sẽ có cơ hội cao hơn trong việc trôi xuống hệ tiêu hoá của kẻ thủ ác một cách an toàn.Điều này giúp giải thích vì sao một loài lưỡng cư có chứa độc tố cao ở da, con sa giông da nhám (rough-skinned newt) vẫn sống sót khi bị con ếch nuốt chửng.
Một khi rơi vào dạ dày của ếch, chất độc trong sa giông sẽ giết chết con ếch trước khi dịch vị của ếch kịp hoạt động. Sau đó, con sa giông chỉ việc leo ngược trở lại ra phía cổ họng của con ếch chết, rồi thoát ra từ miệng.
Rắn giun có lẽ có cấu tạo cơ thể thích hợp hơn hầu hết các loài khác để thực hiện hành trình đó. Với thân hình dài, thon, chỉ có đường kính vài milimet, nó dễ dàng luồn lách qua những hố bé tí, những kẽ hở trong môi trường sống. Việc đi qua các đoạn ruột chật hẹp trong hệ thống tiêu hoá của con cóc về lý thuyết không phải là điều gì quá khó đối với nó.
O’Shea cho rằng con rắn đã luồn lách qua ruột con cóc thay vì bị đẩy đi vì các hoạt động co bóp vốn có tác dụng đẩy thức ăn dịch chuyển trong ruột.
Một yếu tố có thể giúp cho hành trình trở nên dễ dàng hơn nữa chính là thói quen cách bữa khá xa của cóc. Có lẽ nó đã không ăn gì mấy trong hàng giờ đồng hồ trước khi nuốt con rắn, khiến cho việc đi lại của con rắn trong ruột cóc không gặp mấy cản trở.Nếu quả vậy, thì đây có lẽ là một hành trình chóng vánh, giúp giảm bớt nguy cơ con rắn phải tiếp xúc lâu với acid trong hệ tiêu hoá.
Khả năng sinh tồn siêu đẳng
Thế nhưng có lẽ da của con rắn mới là phao cứu sinh. Các lớp vảy xếp chồng khít thành từng lớp như mái lợp vốn giúp rắn có thể di chuyển được trên mặt đất nhiều khả năng đóng vai trò chặn được dịch vị gastric, khiến chất này không tấn công được vào lớp mô và các bộ phận cơ thể ngon lành bên trong của con rắn.Lớp vảy da của các loại rắn khác xếp thưa hơn, cho nên có lẽ hiệu quả bảo vệ không cao bằng so với rắn giun.
Khó khăn lớn nhất mà rắn giun phải đối phó có lẽ là việc thiếu oxy. Là một động vật chuyên đào giũi dưới lòng đất và nhờ có cơ thể nhỏ bé, rắn giun không cần nhiều không khí để sinh tồn như nhiều loài động vật khác.
Thế nhưng vẫn có những giới hạn mà nó không thể vượt qua. “Về mặt lý thuyết, thời gian để rắn giun đi qua hết các đoạn ruột cóc chính là yếu tố xác định xem nó có sống sót được hay sẽ bỏ mạng,” O’Shea nói.
Các nhà nghiên cứu không rõ con rắn đã mất bao nhiêu thời gian để thoát ra khỏi được ruột con cóc. Tuy nhiên, dù vẫn sống khi chui ra được, nhưng nó đã chết sau đó năm giờ đồng hồ.
Người ta đã không tiến hành giảo nghiệm, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng con rắn có lẽ đã chết do tác động của việc thiếu không khí. “Chúng tôi không thể nghĩ ra được lý do nào khác khiến nó chết,” O’Shea nói.
Ốc sên có thể là loài vật có khả năng chịu đựng được dịch vị gastric lâu hơn rắn giun, bởi chúng cần ít oxy hơn.Trong một thử nghiệm được công bố kết quả hồi năm 2011, Shinichiro Wada từ Đại học Tohoku ở Nhật Bản cùng các đồng nghiệp đã dùng những con sên đất bé tí,Tornatellides boeningi, làm mồi cho các con chim khuyên mắt trắng Nhật Bản ăn để xem chúng có thể thoát khỏi hệ tiêu hoá của những con chim mà vẫn sống hay không.
Có khoảng 15% các con sên sống sót sau hành trình kéo dài từ 20 đến 120 phút. Đây là minh chứng đầu tiên cho thấy sên đất có thể sống sau khi bị con khác nuốt vào bụng. “Sên có thể sống trong hệ tiêu hoá một thời gian ngắn mà không bị ảnh hưởng bởi chất dịch vị trong đó,” Wada nói.
Khả năng chống chọi của sên nhiều phần là nhờ lớp vỏ của nó, là thứ giống như tấm áo giáp tự nhiên.
Thế nhưng Wada và các đồng nghiệp của ông phát hiện ra rằng kích thước mới chính là yếu tố then chốt cho khả năng sinh tồn ở sên.
Các vỏ loài sên mà họ nghiên cứu nếu rộng khoảng 2,5mm thì được phát hiện có trong phân chim hoàn toàn nguyên vẹn, trong lúc vỏ của các loài sên lớn hơn thường bị bóp vỡ thành nhiều mảnh.
Các nhà nghiên cứu cũng nghĩ tới khả năng là sên tiết ra chất nhờn, giúp tăng phần bảo vệ trong môi trường acid. Tuy nhiên, điều này cần phải được thử nghiệm thêm.
Các loài sên lớn hơn tuy thế đôi lúc cũng sống sót được. Jasna Simonova từ Đại học Charles ở Prague, Cộng hoà Czech, phát hiện ra rằng các loài sên đất có vỏ với đường kính tới 17mm đôi khi thoát chết khỏi một số loài chim. Những con sên có vỏ to hơn hẳn này không hề bị hệ tiêu hoá của chim gây hại.
Một kẻ phiêu lưu bất ngờ khác là loại giun tròn, trong suốt, có tên là Caenorhabditis elegans. Đây là loại giun sống độc lập chứ không ký sinh vào vật chủ như nhiều loại giun khác.
Hinrich Schulenburg từ Đại học Kiel ở Đức cùng nhóm nghiên cứu của ông phát hiện ra loại giun tròn này trong ruột của các con sên trần bắt được tại khu vực miền bắc nước Đức. Sau đó họ kinh ngạc phát hiện ra rằng chúng vẫn sống trong phân của các con sên trần.
“Chúng có vẻ như bị nuốt vào ở đường miệng, là điều khá bất thường bởi sên trần có một bộ phận nghiền thức ăn, lẽ ra đã khiến bọn giun này chết rồi,” Schulenburg nói. “Và chúng tôi không biết làm thế nào chúng vẫn sống sót được trong môi trường đầy acid đó.”
Có các loại giun tròn khác đã được tìm thấy bên trong sên trần và giun đất, thế nhưng đó là các loại ký sinh và thường chui vào trong vật chủ thông qua lỗ chích ở ruột vật chủ.Nhóm nghiên cứu cũng ngạc nhiên phát hiện ra rằng không phải chỉ các con giun tròn non mới thoát chết mà cả các con trưởng thành cũng thế.
Ấu trùng có lớp vỏ bọc dày dặn hơn trong quá trình phát triển, cho nên thường có khả năng sinh tồn cao hơn trong hành trình qua dạ dày vật chủ so với các con giun đã trưởng thành. “Điều đó làm chúng tôi hoàn toàn khó hiểu,” Schulenburg nói. Các con giun tròn dường như sống sót sau những hành trình khá thường xuyên này, tuy chúng không bao giờ ở trong ruột con sên trần quá một ngày.
Đi qua ruột vật chủ là điều khá hiếm hoi ở trên cạn, nhưng không phải là chuyện đặc biệt ở môi trường nước. Casper van Leeuwen từ Đại học Utrecht ở Hà Lan cùng các đồng nghiệp phát hiện ra rằng ở một số loại ốc sống dưới nước, những con trưởng thành vẫn sống sót sau khi ‘chu du’ qua ruột vịt trời.
Bọ nước cái có thể đi qua bụng cá mút trắng (white sucker fish), trong lúc các con trai có thể thoát hiểm khi đi qua bụng cò chân ngỗng nếu vỏ chúng khép lại thật chặt.
Van Leeuwen và nhóm của ông đoán rằng tập tính sống trong môi trường ẩm ướt có lẽ giúp các loài động vật không xương sống tồn tại được trong ruột vật chủ.
Kẻ sống sót cũng có thể được “hỗ trợ” bởi các hệ tiêu hoá ưa các con mồi lớn thay vì ưa tiêu hoá một cách hiệu quả, như ở một số loài chim. Thức ăn được đẩy qua hệ thống tiêu hoá của các loài vật háu ăn này một cách nhanh chóng hơn, và có một số thứ thậm chí còn chưa hề được xử lý trong ruột.
Do việc tồn tại được sau khi đã bị nuốt vào bụng con vật khác diễn ra khá là phổ biến, quá trình sinh tồn này có lẽ đã để dấu ấn lên một số loài động vật, nếu xét về mức độ phát tán đi các nơi của chúng. Điều này có thể cũng đóng vai trò quan trọng trọng việc dịch chuyển từ nơi này tới nơi khác của một số loài động vật ít có khả năng di chuyển, cho phép chúng hình thành được các cộng đồng dân cư mới ở những địa điểm mới, cách xa vị trí ban đầu.
Đây có thể là điều đã xảy ra với những con sên mà Wada và nhóm của ông quan sát. Chúng được thu thập từ Hahajima, một trong những hòn đảo thuộc quần đảo Ogasawara của Nhật. Việc chúng được phân bố ở các đảo lân cận sẽ chỉ có thể giải thích được một cách hợp lý là do chúng được mang theo trong bụng những con chim.
Bằng chứng về việc chuyển giao gene giữa các cộng đồng sên cách nhau rất xa về mặt địa lý cũng có thể được giải thích bằng hình thức ‘du lịch qua hệ tiêu hoá’.
Nhóm của Wada phát hiện ra rằng tại các khu vực có đông chim khuyên mắt trắng Nhật Bản quần tụ thì gene trong các loại sên ở đó cũng phong phú hơn.
Thêm nữa, họ còn chứng kiến việc một con sên sinh con ngay sau khi ra khỏi hậu môn con chim, chứng tỏ chỉ cần có một con sên được di chuyển cũng đã đủ để khởi đầu cho việc hình thành một cộng đồng ở nơi mới.
Schulenburg nghĩ rằng bọn giun tròn cũng có thể ‘quá giang’ trong bụng sên trần được. Chúng vốn đã nổi tiếng về khả năng đeo bám trên cẳng các con mọt gỗ để di chuyển từ nơi này tới nơi khác.
Một khả năng khác nữa là bản thân ruột sên trần là nơi hấp dẫn đối với bọn giun: chúng có thể ăn các vi khuẩn trong ruột sên. “Có thể chúng sẽ chờ cho tới khi con sên chết, lúc đó chúng sẽ đánh chén bọn vi khuẩn sinh sống trên xác con sên,” Schulenburg nói.
Một trong những trường hợp đầu tiên côn trùng dùng hệ tiêu hoá của vật chủ làm phương tiện di chuyển được ghi chép hồi 2014, bởi Jan-Jakob Laux và nhóm nghiên cứu từ Đại học Hambuurg, Đức.
Họ nghi là trứng của một loài bọ lá dưới nước, Macroplea mutica, được phát tán bởi vịt trời, bởi khi bị thải ra qua đường tiêu hoá, chúng vẫn nguyên vẹn không hề suy suyển.
Việc loài côn trùng này phát tán ra khắp vùng Palearctic từ lâu nay đã là điều bí ẩn, bởi chúng không năng động lắm trong việc dịch chuyển.
Nhưng trong trường hợp con rắn giun thì có vẻ như một vụ tai nạn hơn là một hành trình có chủ ý. O’Shea cho rằng con cóc đã nhầm con rắn này với con giun đất, một trong những thức ăn chủ yếu của nó. “Tôi tin chắc rằng con cóc không biết là nó đã nuốt phải một con vật có xương sống,” ông nói. “Nó nghĩ rằng đó là một con giun.”
‘Chạch đẻ ngọn đa’
Có những loại cóc nổi tiếng là chuyên săn rắn giun, nhưng những con mồi không bao giờ sống sót thoát ra được, một khi đã bị ăn thịt. Tuy nhiên, rắn giun có thể dùng một phương tiện khác để di chuyển: ruột chim cú.
Tuy O’Shea không nghi ngờ gì về khả năng leo cây của rắn giun, nhưng như vậy thì trước hết chúng phải xác định được là có tổ cú trên cây trước đã, nếu không thì sự hiện diện của chúng chỉ hoàn toàn là do tình cờ. Và con cú có thể đã hơi quá cố gắng khi mớm mồi cho chim non: con rắn giun cuộn tròn thành búi khi bị chạm vào, và có lẽ đã rất nhanh quẫy ra, rơi sâu xuống tổ khi bị làm rơi xuống.
“Tôi nghĩ nhiều khả năng là chúng đã được đưa lên tổ một cách tình cờ thông qua đường ruột của con cú,” O’Shea nói. Giống như cóc, cú thường nuốt chửng con mồi chứ không nhai.
Nếu như các vật chủ không biết được rằng chúng đang có những con vật sống trong ruột, thì liệu việc ăn các con mồi đó có gây tác động gì tới sức khỏe của vật chủ không? Chẳng hạn như các loại ký sinh trùng trong ruột thường chui vào vật chủ qua đường ăn uống, sau đó cư trú trong ruột. Schulenburg cho rằng các loại giun tròn – C. elegans – mà ông tìm thấy trong ruột con sên rất có thể chính là một loại ký sinh. “Sẽ rất thú vị nếu quả đúng vậy,” ông nói. “Tôi nghĩ đó là điều rất có thể.”
Một số loại giun tròn quả đúng là ký sinh, trong lúc có một số loại khác có thể lúc sống độc lập, lúc sống ký sinh, tùy môi trường. C. elegans được coi là loài không sống ký sinh – bằng chứng về việc chúng có thể sống ký sinh có thể sẽ đem lại cách đánh giá chi tiết về cách thức các loài động vật tiến hóa để có khả năng sống ký sinh.
Wada cũng cho rằng việc sống ký sinh có thể có ở mối quan hệ giữa sên đất và chim. Ông phát hiện thấy nhiều loại giun bẹt sống bám vào các con sên đất mà ông nghiên cứu, và cho rằng chim có thể chính là vật chủ cuối cùng của chúng.
Có lẽ giun bẹt đã biết cách tận dụng sên như ‘con ngựa thành Troy’ để xâm nhập vào ruột của vịt trời. “Tôi hiện đang nghiên cứu mối quan hệ này,” Wada nói.
Tuy nhiên, việc du hành trong ruột vật chủ không chỉ nhằm lợi dụng vật chủ mà còn vì lợi ích riêng của chính những ‘nạn nhân’ nữa: hành trình này có thể có tác động tích cực cho các con mồi.
Schulenburg cho rằng với việc ăn vi khuẩn trú ngụ trong ruột con sên, giun C. eleganscó thể gây ảnh hưởng tích cực tới cộng đồng vi khuẩn. “Chúng giúp làm đa dạng hóa vi khuẩn,” ông nói.
Tuy nhiên, rắn giun có lẽ không tạo được mấy tác dụng lên con cóc vốn đã ăn thịt nó, ngoài việc tạo ra cảm giác lạ lùng là có một con gì đó di chuyển trong ruột và trong dạ dày. “Con cóc trông có vẻ như khá là bối rối,” O`Shea nói. Bởi rốt cuộc thì nó có một con rắn giun chui ra từ hậu môn.
Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Earth.
rất hấp dẫn
Trả lờiXóa