Vì sao trứng chim có hình dáng khác nhau?

Câu hỏi vì sao trứng chim có rất nhiều hình dạng khác nhau đã được nhóm nghiên cứu của Stoddard lý giải - Ảnh: Frans Lanting

Các nhà khoa học mới đây đã lần đầu tiên lý giải một cách thuyết phục về sự khác biệt này. Theo đó, hình dáng quả trứng phụ thuộc vào khả năng bay của chim.

Suốt một thế kỷ qua, Bảo tàng Động vật có xương sống ở Berkelry, Califonia, đã thu thập hàng ngàn vỏ trứng của khoảng 1.400 loài chim khác nhau. Nhà sinh học tiến hóa Mary Stoddard thuộc Trường ĐH Princeton, Mỹ đã dựa trên cơ sở này tiến hành nghiên cứu sự đa dạng của trứng.

Nhóm nghiên cứu của Stoddard đã viết một chương trình máy tính tên Eggxtractor để có thể tính toán chiều dài, chiều rộng và thống kê hình dạng của các quả trứng trong những bức ảnh từ bảo tàng.

Khi Stoddard và cộng sự thiết kế cây phả hệ cho 1.000 loài chim, họ đã nhận ra trứng của mỗi nhóm chim thường có một vài tính chất chung. Tuy nhiên, gần như không có mối liên hệ giữa hình dạng trứng với các yếu tố như loại tổ trứng, vị trí tổ hay số lượng chim con trong tổ - những giả thuyết được đưa ra trước đây để giải thích cho sự đa dạng của trứng.

Sau đó, nhóm nghiên cứu tình cờ đặt ra một câu hỏi mà trước giờ chưa ai để ý đến: liệu khả năng bay của chim - được tính bằng tỉ số giữa độ dài cánh chim và độ dài của chim - có ảnh hưởng đến hình dạng trứng hay không? Và thật bất ngờ, giả thuyết mơ hồ này lại tỏ ra hợp lý.

Câu hỏi vì sao trứng chim có rất nhiều hình dạng khác nhau đã được nhóm nghiên cứu của Stoddard lý giải - Ảnh: Frans Lanting

Những loài chim bay giỏi như chim choắt thường đẻ trứng thon và không đối xứng, trong khi những loài chim bay ít hoặc không bay, như loài chim đuôi cụt vùng nhiệt đới lại đẻ trứng gần giống hình cầu.

Stoddard suy luận những quả trứng càng tròn sẽ có khả năng chứa được bộ xương chậu lớn hơn so với những quả trứng thon. Loài chim dành nhiều thời gian hoạt động trên không đã tiến hóa cơ thể thon hơn, nhẹ cân hơn với bộ xương nhỏ hơn. Từ đó, trứng của nó cũng phát triển theo để phù hợp với bộ xương chậu này.

“Tôi thực sự ngạc nhiên nhưng sau đó thì bị thuyết phục”, Martin Sander - nhà cổ sinh vật học ở ĐH Bonn, Đức - cho biết. Cũng theo Sander, giờ đây người ta có thể đoán xem một loài nào đó bay giỏi hay không chỉ dựa vào hình dạng của trứng. Đồng thời khi nhìn một quả trứng, ngay lập tức bạn có thể biết được một số thông tin cơ bản về loài chim này.

Trước đó, khi biết rằng hình dạng của trứng không chỉ được xác định chỉ bằng vỏ của nó mà còn bởi lớp màng bên trong, Stoddard đã làm việc với nhà vật lý học L.Mahadevan của Trường ĐH Harvard và sinh viên Ee Hou Yong để lập ra một thống kê toán học dựa trên đặc điểm của lớp màng này và khả năng chịu lực từ bên trong của trứng.

Họ sử dụng một mô hình để tạo ra các loại trứng bằng việc thay đổi hai chỉ số: độ cứng của lớp màng và áp lực bên trong. “Thay đổi những đặc điểm này cho phép chúng ta tạo ra mọi quả trứng đủ hình dạng mà chúng ta thấy trong tự nhiên”, Stoddard nói. Tuy nhiên, loại trứng duy nhất không loài chim nào có thể cho ra chính là trứng giống hình dạng khinh khí cầu.

Theo Stoddard, nghiên cứu này của cô và các cộng sự tạo ra hai điều đặc biệt. Một là, việc hiểu được hình dạng của trứng và vai trò của màng trứng đem lại giá trị lớn cho ngành công nghiệp sản xuất trứng, qua đó có thể tạo được những quả trứng bền hơn. Nhưng ý nghĩa nhất với Stoddard đơn giản chỉ là việc giải mã được câu hỏi về sự đa dạng của trứng.