Vì sao trứng lại tròn?

Trong thế giới hoang dã, trứng chim có rất nhiều hình dạng khác nhau: trứng cú có hình tròn, trứng chim ruồi có hình elip, và có những loại chim thậm chí có trứng dạng nhọn. Tại sao chúng lại có hình dáng đa dạng đến vậy?


Trứng Gà


Trứng gà và trứng vịt

Ta đều biết tất cả trứng chim đều có cùng một chức năng - để bảo vệ và nuôi dưỡng con giống đang phát triển. Nhưng chúng có rất nhiều hình dạng khác nhau. Các nhà khoa học đã tranh cãi với nhau hàng thế kỷ về nguyên nhân của sự đa dạng về hình dạng trứng.

Một giả thuyết nổi tiếng được mọi người tin đó chính là vị trí của tổ chim. Những con chim làm tổ ở vách đá, hình dạng trứng thường nhọn, để nếu bị va đập trứng sẽ không lăn khỏi vách đá. Có ý kiến cho rằng những con chim đẻ trứng với những dạng khác nhau để khi chồng lên nhau, chúng sẽ khớp và không lăn đi mất.

Hiện tại, trong một nghiên cứu toàn diện về hình dạng trứng, được công bố lần ngày thứ 5 vừa qua trên trang Sience, một nhóm các nhà khoa học dường như đã tìm ra câu trả lời.



Các nhà nghiên cứu đã phân loại sự biến đổi tự nhiên của hình dạng trứng trên 1.400 loài, tạo ra một mô hình toán học để giải thích sự thay đổi. Sau đó tìm kiếm các mối liên hệ giữa hình dạng trứng và nhiều đặc điểm chính của loài chim. Trên quy mô toàn cầu, các nhà nghiên cứu nhận thấy: một trong những yếu tố ảnh hưởng đến hình dạng trứng rõ ràng nhất là khả năng bay. Đó chính là một trong những yếu tố quyết định độ dài và nhọn của trứng chim.

Claire Spottiswoode, người không trực tiếp tham gia nghiên cứu và là một nhà sinh thái học về mảng liên quan tại Đại học Cambridge và Đại học Cape Town, chia sẻ: "Bài nghiên cứu này rất xuất sắc vì đã tạo ra một lý thuyết thống nhất tuyệt vời cho sự đa dạng của hình dạng trứng mà chúng ta thấy trong tự nhiên”.

Trong nghiên cứu mới này, các tác giả đã tiến hành một cuộc điều tra đa khoa kết hợp sinh học, khoa học máy tính, toán học và vật lý. Đầu tiên, họ viết một chương trình máy tính có tên “Trứng xác” (chơi chữ của Chính xác). Họ phân loại trứng theo dạng elip và hình dạng bất tương xứng của chúng. Trứng hình elip sẽ là loại dài và tròn ở cả hai đầu, giống như dưa chuột, và những quả trứng bất đối xứng nằm ở một đầu, giống như quả xoài.


Trứng chim Nhạn Biển nhọn ở đầu.


Trứng của một chú Hải Âu, loài chim nổi tiếng với khoảng cách di chuyển rất xa, có trứng hình cầu.

Với Eggxtractor (Trứng xác), các nhà nghiên cứu đã làm việc với gần 50.000 quả trứng, đại diện cho tất cả các loại chim lớn, nhỏ... từ cơ sở dữ liệu hình ảnh kỹ thuật số của Bảo tàng động vật có xương sống ở Berkeley, Calif. Bà Mary Caswell Stoddard, trợ lý giáo sư về sinh thái học và sinh học tiến hóa tại Đại học Princeton, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu cho biết:

"Chúng ta có thể thấy rằng hình dạng trứng dao động từ hình cầu, hình elip, đến rất nhọn, gần như tròn 100%".

Tiếp theo, họ cố gắng phân tích tại sao trứng có thể có được hình dạng khác nhau. Thay vì nhìn vào vỏ như bình thường, họ tập trung vào màng trứng, điều này rất quan trọng đối với hình dáng của quả trứng.

Các nhà khoa học đã xác định được hai thông số có thể ảnh hưởng đến hình dạng trứng: sự thay đổi thành phần của màng và sự khác nhau về áp suất lên màng trước khi trứng nở. L. Mahadevan, giáo sư về toán học ứng dụng, sinh học và vật lý tại Đại học Harvard cho biết:

"Chúng tôi đã khôi phục toàn bộ hình dạng của quả trứng trước khi nở để quan sát" - Đây là một tin mừng cho mô hình nghiên cứu. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã tìm ra được tại sao hình dạng trứng có thể rất đa dạng đến kinh ngạc đến thế. Những con chim sáo phương đông hiếm khi vượt qua lãnh thổ nhỏ bé của chúng nên có xu hướng bay lượn ngắn, thấp, và có quả trứng hình cầu.



Tiến sĩ Mahadevan cho biết theo tiến trình của tiến hoá, loài chim đã thích nghi với bài toán hình học của tự nhiên. Chúng tăng độ thon và bất tương xứng của trứng lên”, Vì làm như vậy, cho phép thể tích lớn hơn mà không tăng chu vi. Giả thuyết này cần những nghiên cứu chuyên sâu hơn.

Cuối cùng, nghiên cứu này cho thấy "chúng ta có thể thách thức những giả định cũ," tiến sĩ Stoddard nói. " Một điều vô cùng quen thuộc và phổ biến như một quả trứng chim, chúng ta vẫn có thể phát hiện ra những sự thật mới lạ”.

5 điều thú vị về quả trứng
Trứng của loài chim voi lớn nhất hành tinh, với chiều dài 28 cm. Trứng của chim sống trên vách đá có một đầu nhọn để có thể quay vòng tròn.


Vì sao trứng có hình tròn

Hình dạng khác nhau
Trứng có thể tròn hoặc hơi nhọn tùy thuộc vào mỗi loài. Chim murre (Uria aalge) thường làm tổ trên các vách đá hẹp, trứng của chúng giống hình dạng một quả lê. "Nếu bạn cố gắng đẩy quả trứng, nó sẽ quay thành vòng tròn vì quá nặng ở một đầu. Đây là cách quả trứng tránh bị lăn ra khỏi vách đá hẹp", Live Science dẫn lời Paul Sweet, chuyên gia Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Mỹ, cho hay.

Màu sắc
Vỏ trứng có cấu tạo chủ yếu từ canxi cacbonat (màu trắng). Một số vỏ trứng có cả màu sắc cực tím không thể nhìn thấy bằng mắt thường và chỉ những con chim mới cảm nhận được. Hai sắc tố tạo ra nhiều màu sắc khác nhau của vỏ trứng là rushbird (tạo vỏ màu xanh da trời, xanh lá cây) và protoporphyrins (tạo vỏ trứng màu vàng, màu đỏ và màu nâu). Vỏ trứng có những vết đốm hoặc đường kẻ thường có nhiều protoporphyrins.

Kích thước
Trứng của chim voi (đã tuyệt chủng) có kích cỡ lớn nhất, với chiều dài khoảng 28 cm. Ngược lại, chim ruồi là loài đẻ trứng nhỏ nhất, với khối lượng quả trứng chỉ bằng một chiếc kẹp giấy.

Độ dày vỏ trứng
Vỏ trứng đủ mỏng để chim con thoát ra khỏi vỏ khi trứng nở. Nó cũng đủ dày để chịu được trọng lượng của phôi thai đang phát triển bên trong cũng như sức nặng của chim bố mẹ lúc ấp trứng. Giống đà điểu Australia đẻ trứng màu xanh lá cây với độ dày vỏ trứng là 0,6 cm.

Trao đổi chất với môi trường bên ngoài
Trứng chim có một lớp vỏ cứng và màng xốp cho phép nó trao đổi chất với môi trường bên ngoài, chẳng hạn như khí oxy và khí cacbonic.

0

0
 

0

 

0