Cứ đến mùa lạnh, gấu lại tự tìm cho mình một cái giường để ngủ xuyên cả đông. Có con chọn gốc cây rỗng, có con tìm một bụi rậm cao cao nào đó để yên giấc mấy tháng trời, có con tự đào vào vách đồi một cái giường êm ái (so với chúng). Có những con may mắn hơn, tìm được một cái hang mà chui vào ngủ cho ấm. Nằm đâu cũng vậy cả, giấc ngủ đông của gấu phục vụ chỉ một mục đích: tránh mùa đông rét mướt, trốn từng đợt gió lạnh len qua cành cây trụi lá. Đa số cơ chế ngủ đông là làm chậm nhịp thở, giảm tốc độ đập của tim, hạn chế hoạt động của cơ chế trao đổi chất. Những thay đổi như vậy có thể khiến cơ thể bị tổn thương, nhưng bù lại, có thể sống qua được mùa đông mà chắc chắn nếu không ngủ, chúng sẽ chết. Mùa thu lạnh đến, các loài động vật ngủ đông sẽ bắt đầu bước vào trạng thái mê man có kiểm soát. Thường là chúng cứ ngủ trong vô thức thôi.  Hình chỉ mang tính minh họa, vì đây là lúc ngủ thường, không phải ngủ đông. "Tôi luôn gọi đây là khoảng thời gian kì diệu trong năm", Hannah Carey, chuyên gia nghiên cứu chức năng sinh lý trong cơ chế ngủ đông của động vật tại Trường Thuốc Thú y thuộc Đại học Wisconsin-Madison trả lời phỏng vấn. Thu đến, các loài động vật sẽ tự động giảm trao đổi chất, chúng sẽ bước vào trạng uể oải, có tên là "torpor". Ngay cả khi con vật sống trong môi trường ấp áp, đủ ăn đủ mặc, có một thứ bí ẩn kích hoạt cơ chế ngủ đông của chúng. "Đó là một trong những yếu tố kì diệu của việc ngủ đông", cô Carey nói. "Chúng là những loài vật có chức năng sinh lý, tạm cho là đồng hồ sinh học đi, đưa chúng vào trạng thái ngủ đông". Với loài gấu, dấu hiệu mách bảo chúng ngủ đông dễ thấy hơi chút. Thế giới quanh chúng sẽ thay đổi, khi mà cá mú ít xuất hiện hơn, các bụi quả thưa dần, cánh rừng ngả màu mùa thu, báo hiệu gió lạnh sắp về. Một cái hang gấu. Dù cộng động khoa học đã từ lâu tranh cãi xem gấu có phải là loài ngủ đông thực thụ không – bởi chúng không thể đưa nhiệt độ cơ thể xuống mức hoặc dưới mức đông lạnh được, nhưng trạng thái ngủ đông của gấu vẫn luôn là cơ chế cực kì đáng kinh ngạc. Cứ xét tới kích cỡ khổng lồ của một con gấu mà xem, việc ngủ đông không dễ dàng gì. Để có thể ngủ một cashc hiệu quả, chúng phải tích trữ một lượng mỡ khổng lồ. Ngày nay, nhiều nhà khoa học vẫn con gấu là loài ngủ đông thực thụ. "Nếu dựa theo yếu tố thời gian, tôi sẽ không liệt gấu vào danh sách các loài ngủ đông", Frank van Breukelen, chuyên gia tại Đại học Nevada – Las Vegas về nghiên cứu ngủ đông và ứng dụng của hóa sinh vào đời sống nói. "Nhưng giờ, ta đã quá biết về tần suất việc ngủ đông diễn ra trong thế giới động vật, biết rằng có rất nhiều cách ngủ đông khác nhau. Nên tôi sẽ kết luận rằng gấu có ngủ đông". "Vẫn nhiều tranh cãi lắm", Marcella Kelly, nhà sinh vật học từ Viện Công nghệ Virginia, chuyên viên tại Trung tâm Nghiên cứu Gấu Đen nói. "Thế nhưng tôi cũng chẳng quan tâm xem tranh cãi những gì. Vì bản chất việc con gấu ngủ đông đã là quá kì diệu: chúng không ăn uống gì trong suốt vài tháng trời, và con cái có thể sinh con, cho con bú ngay trong khi ngủ đông". Sâu trong hang tối hay bất kì cái "giường" ngủ đông nào, con gấu trải qua một sức ép sinh lý học có thể giết chết bất kì cá thể người nào. Ví dụ như con gấu đen: Tháng Mười Một, nhịp tim của chúng có thể xuống còn 50 nhịp/phút; đến tháng Giêng, nhịp tim sẽ còn xuống thấp hơn thế, có tài liệu ghi lại rằng chỉ 10 nhịp/phút. Đó mới là nhịp tim. Khoảng tháng Mười Một, nhịp thở của gấu rơi vào khoảng 50 nhịp/phút. Vào lúc lạnh nhất của mùa đông, nhịp thở giảm xuống cực sâu, chỉ còn 4-5 lần/phút. Toàn bộ hoạt động cơ thể của gấu dừng lại, thế mà khi xuân đến, chúng tỉnh dậy và cơ thể vẫn vẹn nguyên. Nếu con người mà nằm ngủ như thế, ta sẽ mất cả xương và cơ rất nhanh. Trước cả khi gấu ngủ đông, chúng cũng đã hoàn thành được một kì tích sinh học khác: gấu béo lên đến mức nguy hiểm, con người mà mà béo tới mức đó, cơ thể sẽ bị thương tổn không phục hồi được. "Con người không thể béo lên như vậy được, béo như thế tương đương với ăn liên tục để bị tiểu đường type 2 luôn", cô Kelly nói. "Tôi nghĩ đó là một thành tựu tuyệt vời". Các nhà khoa học đang nghiên cứu ở mức tế bào xem làm thế nào mà con gấu có thể béo lên được mức đó mà không bị tổn thương.
Với rất nhiều các loài động vật, ngủ đông là một chiến thuật cho phép chúng sinh tồn. Nhưng với nhiều loài, đó không phải chỉ là một giấc ngủ đơn thuần cho qua mùa đông. Dù cho con vật có mạnh khỏe thế nào, vẫn có những tổn thương nhất định. "Việc ngủ đông với động vật không hề dễ dàng", nhà nghiên cứu van Breukelen nói. "Tôi không nghĩ kì tích này ‘đáng yêu’ giống nhiều người hay nói đâu". Ôi con gấu kia nằm mút tay, ngủ xuyên suốt mùa đông kìa! Mình cũng muốn vậy! Bạn thực sự không muốn vậy đâu, mà có muốn cũng chẳng làm được. Theo dõi một số loài sóc cho thấy khoảng 20-50% số sóc bỏ mạng trong khoảng thời gian mùa đông. Tỉ lệ tử vong có lẽ còn cao hơn trong các loài vật nhỏ hơn. Đại Vương Gấu Đen - Tây Du Kí. Bên cạnh một số loài ngủ đông khác, gấu và sóc đã tiến hóa để có thể ngủ đông hiệu quả. Thế nhưng việc tỉnh dậy từ giấc ngủ đông cũng cần đến sức mạnh khủng khiếp, thậm chí cả với những loài đã thích nghi được với giấc ngủ kéo dài suốt mùa đông. Trong giấc ngủ, cơ thể chịu rất nhiều tổn thương, như chức năng tế bào bị ảnh hưởng hai những dấu hiệu lạ trong mức protein của cơ thể. Con vật sẽ cần một lượng năng lượng lớn nữa để cân bằng lại được cơ thể sau giấc ngủ dài. Con người còn lâu mới làm được thế. Thế nhưng ta vẫn cố, tìm cách phát triểncông nghệđóng băng để có thể ngủ được một giấc dài cả trăm năm. Trước là để bảo quản cơ thể vì những hoàn cảnh đặc biệt (bị bệnh nặng, đóng băng cơ thể chờ thuốc chữa chẳng hạn); sau là để du hành không gian, bay những chặng đường mất cả năm ánh sáng mới tới đích.
Nhiều gấu mẹ khi ngủ đông thậm chí đã sinh con - Ảnh: NATURE Theo trang The New York Times, các động vật ngủ đông thường cần lượng năng lượng kha khá để tỉnh dậy khi xuân đến, do đó chúng duy trì nhiệt độ cơ thể không quá thấp để dễ thức dậy. Tuy nhiên, đa số động vật đều gặp khó khăn với sự thay đổi. Ở một số loài thú, khối lượng cơ thể của chúng giảm phân nửa so với trước khi ngủ đông. Lờ đờ thêm nhiều tuần Gấu đen sau khi tỉnh giấc ngủ đông thường lờ đờ vài tuần đến một tháng và chủ động không đi xa - Ảnh: GETTY IMAGES Gấu đen thường thức dậy vào tháng 4 nhưng vẫn chưa tỉnh hẳn mà lờ đờ trong từ vài tuần đến cả tháng. Thời gian này, chúng vẫn duy trì thói quen ngủ nhiều và chủ động không đi xa nơi ở để giữ an toàn. Do mất đi khoảng 1/3 khối lượng cơ thể sau ngủ đông, gấu thường không thèm ăn khi tỉnh dậy vì hệ trao đổi chất trong cơ thể vẫn chưa trở lại hoạt động như trước. Điểm đặc biệt khi loài gấu ngủ đông là một vài con cái có thể sinh con ngay trong thời gian này. Gấu mẹ có khả năng tỉnh giấc trong chốc lát khi đàn con khóc, rồi lại tiếp tục giấc ngủ. Mùa xuân tỉnh dậy, gấu mẹ thường tìm những cây với vỏ ngoài cứng cho chúng tập tành leo trèo. "Mất gần một tháng trời để hệ trao đổi chất mới trở lại bình thường. Khi cây cỏ đâm chồi nảy lộc, loài gấu mới thật sự hoạt động" - Lynn Rogers, chuyên gia về gấu ở Viện Nghiên cứu môi trường hoang dã (Mỹ) cho biết. "Xả thải" ngay lập tức Việc đầu tiên mà ong làm thường là... "xả thải" sau mùa đông giá lạnh - Ảnh: GETTY IMAGES Ong không hoàn toàn ngủ đông, nhưng nhiều loài giảm hẳn hoạt động trong khoản thời gian giá lạnh. Trong mùa đông, chúng thường ở trong hang, tụ tập xung quanh ong chúa và vận động để tạo ra nhiệt. Thức ăn duy nhất của đàn ong trong thời gian này là nguồn mật được chúng dự trữ từ mùa hè. Khi thời tiết ấm hơn, việc đầu tiên đàn ong làm là bay nhiều nơi chỉ để… "xả thải". Đó là do khi trú đông, chúng thường hạn chế bài tiết vì sợ sẽ làm bẩn tổ của mình. Tiếp đó, ong sẽ tìm bay nguồn nước để bù lại thiếu thốn trong thời gian lạnh giá. Đồng thời, chúng sẽ "ngắm nghía" những nơi hoa cỏ bắt đầu bung nở để đến thu hoạch vài ngày sau. Theo ông Mehmet Ali Doke, TS tại ĐH Pennsylvania (Mỹ), mùa đông kết thúc là lúc những đàn ong cạnh tranh khốc liệt với nhau. "Chúng giành giật mọi thứ có thể để mang về tổ. Thậm chí, nếu bạn để hớ hênh những viên đường bên tách cà phê, chúng cũng không ngần ngại hốt lấy" - ông Doke nói. "Dậy thì" sau ngủ đông Sóc đực thường "dậy thì" sau khi ngủ đông dậy - Ảnh: GETTY IMAGES Sóc đất Bắc Cực (Spermophilus parryii) ngủ đông khá sớm, thường vào tháng 8 hay tháng 9 hàng năm. Trong khoảng 270 ngày sau, chúng chỉ việc nghỉ ngơi và giảm đến 90% hoạt động của hệ trao đổi chất. Thường đến giữa tháng 3, sóc sẽ tỉnh dậy nhưng vẫn ở dưới dòng đất cho đến khi hết thức ăn dự trữ đã chuẩn bị từ trước. Đến giữa tháng 4, chúng mới bắt đầu lên mặt đất lúc này vẫn còn phủ tuyết nhiều nơi. Điều thú vị ở loài sóc này chính là con đực trước khi ngủ đông thường chủ động làm nhỏ tinh hoàn của mình, đồng thời tạm dừng việc sản xuất testosterone. Do đó, khi mùa xuân đến, cơ thể trở lại bình thường, sóc đực chẳng khác nào như trải qua giai đoạn… "dậy thì" một lần nữa. Chúng có nhu cầu tìm bạn tình ngay lập tức, và nhiều con đực bất đắc dĩ phải tranh đấu với nhau đến độ có thể mất mạng. Trong khi đó, con cái thường lên mặt đất chỉ sau 1 ngày thức dậy vì không có thói quen dự trữ thức ăn như con đực. Trên lý thuyết, sóc cái có thể mang thai chỉ 2 ngày sau đợt ngủ đông. GS Loren Buck ở ĐH Northern Arizona (Mỹ) - chuyên nghiên cứu về sóc đất - cho biết khoảng 25 ngày sau ngủ đông, sóc cái sẽ sinh nở, thường cho ra 5-8 con. "Sóc chăm sóc con vào mùa hè, và khi mùa đông đến sẽ lại bắt đầu một quá trình mới" - Loren Buck nói. "Hội" những người mẹ cùng nuôi con Một con dơi đang ngủ trên vỏ cây - Ảnh: GETTY IMAGES Một loài vật khác cũng bắt mùa sinh nở sau khi ngủ đông là dơi. Theo PGS Joy M. O’Keefe - chuyên gia về dơi ở ĐH Indiana (Mỹ) - cho biết dơi cái ở phương Bắc thường bay tìm những cái cây lớn hoặc một hang động khác thích hợp cho việc sinh con. Thông thường, một nhóm dơi mẹ, khoảng 10-12 con, tập hợp cùng một điểm để sinh con. Trong 50-60 ngày sau sinh nở, các mẹ thường giúp đỡ nhau chăm con và thay phiên làm nhiệm vụ kiếm ăn cho nhóm. Lúc này, dơi đực có thêm một ít thời gian nghỉ ngơi do không có nhiệm vụ trông con, sau đó mới thực sự "tỉnh táo" sau kỳ ngủ đông.
|
