Phát hiện loài chim ngủ hơn chục nghìn giấc mỗi ngày, mỗi giấc vỏn vẹn 4 giây

Với con người, việc ngủ gật vài giây là dấu hiệu của thiếu ngủ và có thể dẫn đến tình huống nguy hiểm. Tuy nhiên, ở chim cánh cụt Chinstrap nhờ sự thích nghi kỳ lạ mà cách ngủ này lại là đặc tính có lợi cho chúng.

Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science ngày 30/11 vừa qua, chim cánh cụt Chinstrap (chim cánh cụt quai mũ) là một trong những loài có giấc ngủ ngắn nhất trong tự nhiên. Mỗi ngày chúng có hơn 10.000 giấc ngủ ngắn với mỗi giấc kéo dài 4 giây và tổng thời gian ngủ là hơn 11 giờ/ngày.

Theo các nhà khoa học, loài chim cánh cụt sống trong theo bầy đàn, mỗi đàn có hàng chục nghìn cá thể nên phải thường xuyên cảnh giác trước các mối đe dọa tới từ những con chim skua săn mồi và những đàn hàng xóm thù địch đối với tổ của chúng.

Paul-Antoine Libourel - nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học thần kinh Lyon ở Pháp nói: "Nó cho thấy rõ ràng tình trạng giấc ngủ bị hạn chế bởi quá trình chọn lọc tự nhiên.

Động vật phải đối mặt với sự cân bằng giữa việc ngủ và việc cảnh giác các mối đe dọa. Và những chú chim này đã tìm ra cách để tận dụng lợi thế của việc ngủ trong khi vẫn có thể cảnh giác báo vệ tổ của chúng".

Vào mùa làm tổ, con đực ngồi xổm trên trứng để bảo vệ và giữ ấm trong khi con cái có một chuyến đi săn dài. Vì thế, chim cánh cụt Chinstrap đã phát triển đặc điểm ngủ ngắn nhằm cảnh giác khỏi các hiểm hoạ tự nhiên.

Đến khi "nửa kia" quay trở lại sau chuyến đi săn, cặp đôi sẽ chuyển đổi vai trò linh hoạt. Trong môi trường hỗn loạn và ồn ào, bất kỳ giấc ngủ nào cũng phải trả giá bằng sự giảm cảnh giác.

Chu kỳ giấc ngủ truyền thống trong giai đoạn quan trọng này có thể khiến chim cánh cụt làm tổ trước những mối đe dọa tiềm tàng. Do đó, chúng đã áp dụng một chiến lược ngủ độc đáo, đặc trưng bởi các giai đoạn ngủ thường xuyên, mặc dù ngắn ngủi.

"Con người không thể duy trì trạng thái ngủ gật liên tục như thế này nhưng chim cánh cụt thì có thể. Bởi giấc ngủ rất đa dạng và phức tạp hơn những gì mà chúng ta nghĩ về nó", ông Paul-Antoine Libourel cho biết thêm.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu kiểu ngủ của 14 con chim cánh cụt trong một đàn gồm 2.700 cặp sinh sản trên Đảo King George ngoài khơi Nam Cực. Sau khi phẫu thuật cấy các điện cực vào não chim cánh cụt và kết nối chúng với bộ ghi dữ liệu đặt trên lưng, các nhà nghiên cứu đã thả chúng trở lại đảo.

Sau nhiều tuần quan sát, các nhà khoa học đã có bằng chứng thuyết phục về một trong những chiến lược ngủ kỳ lạ nhất của tự nhiên: chim cánh cụt làm tổ có 600 giấc ngủ ngắn mỗi giờ, mỗi giấc ngủ kéo dài trung bình 4 giây.

Họ cũng phát hiện ra rằng, đôi khi chim cánh cụt chỉ ngủ với một nửa bán cầu não, trong khi đó bán cầu còn lại vẫn hoạt động. Và tất cả những giấc ngủ ngắn này cộng lại cung cấp chức năng phục hồi não trong cả ngày cho chúng.

Giấc ngủ siêu nhỏ (microsleep) đã được phát hiện ở nhiều loài chim và động vật biển khác như hải âu, cá heo, vịt và hải cẩu voi, nhưng không loài nào duy trì trong thời gian dài như chim cánh cụt quai mũ.

Theo đó, voi rừng châu Phi ngủ trung bình 2h mỗi ngày. Hay như loài Cốc biển có thể bay hàng tháng trời trong mùa di cư. Mỗi ngày chúng có thể ngủ ít hơn 1h mà vẫn khỏe mạnh. Đến khi quay về tổ, giấc ngủ mỗi ngày của chúng tăng thành 13h.

Vladyslav V. Vyazovskiy - Giáo sư sinh lý học về giấc ngủ và Christian Harding - một nhà nghiên cứu về giấc ngủ, đã viết trong một bài bình luận liên quan về phát hiện này: "Chứng minh rằng ngủ theo cách này không gây tổn hại gì cho chim cánh cụt sẽ thách thức cách giải thích hiện nay rằng sự chia nhỏ giấc ngủ sẽ không đảm bảo được chất lượng giấc ngủ tốt".

Chim cánh cụt Chinstrap (quai mũ) tên khoa học Pygoscelis antarcticus, được đặt tên theo dải lông màu đen mỏng kéo dài từ tai này sang tai khác. Đây là loài chim cánh cụt có số lượng lớn nhất, hiện chúng có gần 8 triệu cặp sinh sản. Loài này chủ yếu sống ở Nam Cực và các đảo Nam Đại Tây Dương.

Chúng có kích thước cơ thể dài đến 68 cm và cân nặng đến 6kg. Tuy nhiên, trọng lượng của chúng có thể chỉ thấp ở mức 3kg phụ thuộc vào chu kỳ sinh sản. Chim trống to và nặng hơn chim mái. Thức ăn của chúng là các loài động vật thân mềm và cá. Chúng bơi đến 80km ra khơi mỗi ngày.

Hai trong số những loài chim cánh cụt phổ biến nhất ở Nam cực là Chinstrap và Adelies đang có nguy cơ chết dần do khí hậu ấm lên khiến nguồn thức ăn chính của chúng - một loài nhuyễn thể có hình dạng như tôm bị suy giảm số lượng. Đó là kết quả nghiên cứu được đăng trong kỷ yếu Khoa Học của Học viện Khoa học quốc gia Mỹ.

Nghiên cứu được tiến hành từ giữa những năm 1970, tập trung vào loài chim Chinstrap ở quần đảo South Shetland và loài chim Adelie ở phía tây Nam cực. Khi đó tỉ lệ chim cánh cụt chưa thành niên sống sót sau thời kỳ mà các nhà khoa học gọi là "thời kỳ chuyển tiếp đến cuộc sống độc lập" là 50%. Hiện nay, tỉ lệ này chỉ còn 10%.

"Số lượng loài chim Chinstrap hiện nay còn 2-3 triệu con, nhưng cách đây hai chục năm, con số này là 7-8 triệu con", chuyên gia Wayne Trivelpiece - người đứng đầu nhóm nghiên cứu nói. Nguyên nhân chính dẫn đến sự sụt giảm đột ngột này là do tỉ lệ loài nhuyễn thể - nguồn cung thức ăn chính cho chim cánh cụt bị chết đến 80% do khí hậu ấm lên.

Sự gia tăng "dân số" cá voi (một trong các động vật ăn nhuyễn thể) và việc một số xí nghiệp thủy sản lớn thường xuyên dùng nhuyễn thể để làm thức ăn nuôi các loài hải sản, cũng dẫn đến sự sụt giảm số lượng của loài này trong tự nhiên.