Loài rắn có khả năng tự cuộn tròn thành bánh xe để tháo chạy

Trong thế giới tự nhiên đầy rẫy hiểm nguy, phần lớn các loài rắn thường chọn cách trườn ngoằn ngoèo để tháo chạy hoặc quay lại cắn trả kẻ thù. 

Tuy nhiên, ẩn mình dưới lớp lá mục trong những cánh rừng rậm ở khu vực Đông Nam Á, một nhóm rắn tý hon lại sở hữu lối thoát vô cùng độc đáo là cuộn tròn thân mình thành vòng tròn rồi lăn đi như một chiếc bánh xe thực thụ. 

Bí quyết di chuyển kỳ lạ này vừa được các nhà nghiên cứu Nhật Bản hé lộ sau một công trình được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Current Biology ngày 19/10.

Nhân vật chính của phát hiện thú vị này là loài rắn sậy lùn thuộc chi Pseudorabdion với kích thước vô cùng mảnh mai, chỉ dài từ 11 đến 28 cm, và có tập tính hoạt động về đêm.

Chia sẻ với trang tin ZME Science, Ông Yosuke Kojima, giảng viên Đại học Toho (Nhật Bản) cho biết do luôn ẩn nấp kỹ càng dưới lớp thực vật mục nát, việc tìm kiếm và thu thập chúng đòi hỏi rất nhiều công sức từ phía các chuyên gia. 

Năng lực sinh tồn "có một không hai"

Trên thực tế, hành vi lăn lộn kỳ lạ của loài rắn này trước đây chủ yếu chỉ xuất hiện trong các cuốn sách hướng dẫn thực địa mang tính kinh nghiệm, hoặc nằm rải rác qua những lời kể truyền tai của giới nghiên cứu động vật học.

Bước ngoặt chỉ đến vào 2019, khi nhóm chuyên gia do nhà sinh vật học Evan Quah dẫn đầu tình cờ ghi nhận chính thức hiện tượng này trên tạp chí Biotropica, sau một lần chạm trán ngẫu nhiên với một cá thể rắn sậy lùn đang băng qua con đường mòn ở khu vực tây bắc Malaysia.

Ngay cả khi các nhà khoa học cẩn trọng đặt nó lên một bề mặt phẳng hoàn toàn, con vật vẫn tiếp tục duy trì chuyển động lăn tròn. Điều này chứng minh rằng chiêu thức tẩu thoát này không chỉ đơn thuần nhờ vào sự hỗ trợ của trọng lực tự nhiên.

Dù vậy, cơ chế sinh học chính xác giúp một cơ thể động vật hoàn toàn không có chân tay thực hiện được cú lăn hoàn hảo ấy vẫn là một ẩn số lớn, thách thức giới khoa học ở thời điểm đó.

Để tường tận cơ chế vận động kỳ lạ này, nhóm nghiên cứu của ông Kojima đã tiến hành thu thập 13 cá thể rắn sậy lùn thuộc 3 loài khác nhau tại Công viên quốc gia Kubah thuộc bang Sarawak trên đảo Borneo (Indonesia), trong số đó bao gồm 11 cá thể thuộc loài Pseudorabdion saravacense cùng với đại diện của 2 loài khác là P. collaris và P. longiceps.

Để có cơ sở đối chiếu khách quan, họ còn mang theo 6 cá thể rắn sậy thuộc chi Calamaria làm nhóm mẫu so sánh. Từng cá thể được đặt cẩn thận ở điểm xuất phát của một đường đua dài 2,2 m và rộng 20 cm, sau đó chịu một lực gõ nhẹ để kích thích phản ứng chạy trốn. 

Trong thời gian đàn rắn di chuyển, một hệ thống camera được bố trí ở cả phía trên và bên hông đường đua sẽ ghi lại toàn bộ chuyển động của từng cá thể với độ chính xác cao.

Kết quả thu về vô cùng rõ rệt và không nằm ngoài dự đoán, khi toàn bộ 13 con rắn sậy lùn đều thực hiện động tác lăn, trong khi 6 con rắn thuộc chi đối chứng Calamaria vẫn chỉ duy trì lối bò trườn thông thường.

Tuy nhiên, tốc độ di chuyển của những vận động viên tý hon này thực sự khiến cho hội đồng nghiên cứu và giới chuyên môn phải kinh ngạc. Trong quá trình lăn tròn, chúng đạt vận tốc đỉnh dao động từ 1,72 đến 3,69 m/s, tương đương khoảng 6-13 km/h, ngang ngửa với nhịp chạy bộ của con người.

Kỹ thuật tinh vi đằng sau cú lăn hoàn hảo

Không những vậy, điều khiến các nhà khoa học cảm thấy thích thú và sửng sốt hơn cả chính là kỹ thuật cơ học tinh vi mà rắn sậy lùn áp dụng để lăn. 

Loài rắn này không hề xoay tròn toàn bộ cơ thể như một khúc gỗ tròn thông thường, mà trái lại, phần thân phía sau được uốn cong thành hình dạng giống chữ C và trực tiếp lăn trên mặt đất, trong khi phần đầu được nhấc cao lên, luôn hướng thẳng về phía trước.

Càng lăn, điểm tiếp xúc trọng lực với mặt đất càng dịch chuyển dần về phía đuôi, cho đến thời điểm phần đuôi đạp mạnh xuống nền đất để đẩy toàn bộ cơ thể bật tung lên không trung trong một khoảnh khắc ngắn ngủi. Tại thời điểm đó, thân rắn uốn lượn thành hình chữ S, tạo thành một vòm cong nâng cao phía trên đầu. 

Vòm cong này nhanh chóng được vung mạnh qua một bên đầu rồi chạm đất, tạo tiền đề mở ra vòng lăn tiếp theo. Các tác giả của nghiên cứu gọi động tác kỹ thuật này là một cú vung, hay còn gọi bằng thuật ngữ khoa học là "stroke". 

Ở chu kỳ chuyển động kế tiếp, con rắn khéo léo đổi sang phần thân bên kia, cứ thế luân phiên nhịp nhàng qua lại giữa trái và phải để tạo thành một chuỗi lăn liên tục không gián đoạn.

Suốt cả quá trình di chuyển với tốc độ chóng mặt ấy, phần đầu của con rắn hầu như giữ nguyên vị trí, hoàn toàn không bị cuốn theo vòng quay cuồng của thân mình. Nó luôn duy trì hướng nhìn thẳng về phía trước và giữ độ cao tương đối ổn định, đặc biệt rõ nét khi con vật lăn với tốc độ cao.

Nhóm nghiên cứu nhận định đặc điểm này nhiều khả năng đóng vai trò cốt lõi giúp con vật duy trì khả năng kiểm soát hướng đi, gợi nhắc đến cách mà loài rắn bay giữ yên phần đầu của mình khi lấy đà để cất cánh. 

"Chuyển động diễn ra nhanh đến mức gần như không thể quan sát hay thấu hiểu cơ chế bằng mắt thường",  ông Kojima mô tả, và nhận định chính những thước phim quay chậm chuyên dụng đã giúp các nhà khoa học nhìn ra những chi tiết quan trọng mà mắt thường đã bỏ lỡ.

Ẩn số từ những "bánh xe không trục"

Trong thế giới động vật rộng lớn, cấu trúc bánh xe vốn là một điều gần như vắng bóng hoàn toàn, bởi một chiếc bánh xe thực thụ đòi hỏi phải có một trục quay tự do, thứ vô cùng khó tồn tại trong một cơ thể sinh học sống động với hệ thống dây thần kinh và mạch máu chằng chịt nối liền các bộ phận.

Bằng sự uyển chuyển của hành vi, loài rắn sậy lùn đã tìm ra lối đi riêng khi khôn ngoan chia cơ thể thành 2 phần rõ rệt gồm phần phía sau xoay chuyển mạnh mẽ và phần đầu giữ nguyên sự ổn định, từ đó kiến tạo nên một mô hình độc đáo có thể xem là dạng "bánh xe không trục". 

Một vài loài sinh vật khác trong tự nhiên cũng có khả năng lăn, như loài nhện bánh xe vàng ở Namibia chuyên lộn nhào xuống các triền cát hay nhện flic-flac ở Morocco lăn tròn ngay cả trên những đoạn đường dốc. Tuy nhiên, điểm khác biệt là toàn bộ cơ thể của chúng đều đồng loạt xoay tròn và phần đầu cũng không phải ngoại lệ.

Dù đã giải mã được phần nào tốc độ và cách thức vận động, các chuyên gia vẫn còn nhiều trăn trở về mức độ tiêu tốn năng lượng cũng như cách thức chúng xử lý các tình huống nguy hiểm thực tế ngoài tự nhiên. Một câu hỏi lớn khác được đặt ra là lý do tại sao các loài rắn có họ hàng gần với rắn sậy lùn lại không thể hoặc không thực hiện hành vi lăn này. 

Chuyên gia sinh vật học Jessica Tingle từ Đại học Brown (Mỹ), nhận định rất có thể loài rắn sậy lùn sở hữu một cấu trúc cơ thể đặc thù hoặc năng lực điều khiển hệ thống thần kinh vô cùng chuyên biệt. Bên cạnh đó, cũng có khả năng các loài rắn khác hoàn toàn có tiềm năng thực hiện được nhưng rất ít khi sử dụng đến chiêu thức này trong đời sống hàng ngày. 

Dẫu vậy, phát hiện này một lần nữa khẳng định sự phong phú và kỳ diệu của thế giới tự nhiên, nơi những sinh vật nhỏ bé tưởng chừng yếu ớt lại tìm ra những phương thức sinh tồn vượt xa trí tưởng tượng của con người.