Động thực vật muôn màu sặc sỡ: Quả trứng hay con gà có trước?

3 giờ trướcBài gốc

Thế giới sinh vật đầy màu sắc

Màu sắc trên Trái đất có từ bao giờ

Tuy nhiên, nguồn gốc của những màu sắc thu hút sự chú ý này vẫn chưa rõ ràng. Liệu thực vật có bắt đầu tạo ra những loại trái cây và hoa có màu sặc sỡ trước khi bất kỳ loài động vật trên Trái đất có thể nhìn thấy màu sắc không? Liệu điều đó có cho phép một số loài động vật tiến hóa khả năng nhìn màu để kiếm ăn? Hay các loài động thực vật có tiến hóa tạo thành những màu sắc ấn tượng của riêng chúng không?

Liệu khả năng động vật nhìn màu xuất hiện trước hay là cả thực vật và động vật đều tiến hóa thành những màu sắc sống động chỉ sau khi xuất hiện những loài động vật có thể nhìn thấy chúng?

Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu Mỹ đã làm sáng tỏ cái mà họ gọi là "sự bùng nổ" các tín hiệu màu sắc của động vật trong 100 triệu năm qua - với những hiểu biết mới mẻ về thời điểm và những tác nhân có thể kích hoạt sự đổi mới tiến hóa này.

Đồng tác giả Zachary Emberts, một nhà sinh vật học tích hợp tại Đại học bang Oklahoma cho biết: "Chúng tôi muốn biết khi nào màu sắc tươi sáng tiến hóa và mục đích của màu sắc đó là gì. Đó chủ yếu là lý do tại sao chúng tôi theo đuổi nghiên cứu này".

Emberts và tác giả chính John Wiens – một nhà sinh thái học tiến hóa tại Đại học Arizona đã phân tích tài liệu về tín hiệu màu được thực vật cũng như động vật sử dụng.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng màu sắc nổi bật ở thực vật gần như chắc chắn đã tiến hóa dưới áp lực chọn lọc từ động vật, vì tín hiệu màu phụ thuộc vào thị lực. Thực vật sử dụng hai loại tín hiệu màu chính: Trái cây nhiều màu thu hút động vật ăn trái cây để làm vật phát tán hạt, trong khi hoa sặc sỡ thu hút động vật thụ phấn.

Động vật sử dụng màu sắc theo nhiều cách, chủ yếu gồm ngụy trang và điều hòa nhiệt độ. Riêng việc tạo màu sắc nổi bật nhất của chúng có xu hướng truyền tải một trong hai thông điệp cơ bản: "hãy xem tôi" hoặc "hãy để tôi yên".

Một số loài động vật sử dụng tín hiệu màu để gây ấn tượng với bạn tình tiềm năng cùng loài (gọi là tín hiệu gợi tình). Một số loài thậm chí còn tận dụng sự hào nhoáng của chúng cho một chiến lược được gọi là chủ nghĩa cảnh báo, trong đó màu sắc nổi bật quảng cáo về độc tính để ngăn chặn những kẻ gây rối (chẳng hạn như nấm độc, cóc độc...)

Dựa trên phân tích thống kê của mình, Wiens và Emberts kết luận rằng thị lực màu ở động vật xuất hiện trước, tiến hóa hơn 100 triệu năm trước khi thực vật bắt đầu tạo ra trái cây và hoa đầy màu sắc.

Nghiên cứu cho thấy thị lực phân biệt màu lần đầu tiên xuất hiện cách đây khoảng 500 triệu năm, dường như tiến hóa độc lập ở động vật chân đốt và động vật có xương sống cổ đại.

Theo báo cáo của Wiens và Emberts, những động vật có xương sống đầu tiên nhìn thấy màu sắc có thể sống ở môi trường sống dưới nước, nhưng vẫn chưa rõ thị lực màu của động vật chân đốt xuất hiện ở đâu. Cũng không rõ thị lực màu mang lại lợi ích tiến hóa gì vào thời điểm đó vì khi ấy tín hiệu màu chưa xuất hiện ở thực vật hoặc động vật.

Lợi ích của việc có một thế giới đa màu sắc

Cảm nhận màu sắc có thể giúp động vật quan sát trực quan các vật thể, địa điểm làm tổ hoặc thức ăn. Ngay cả trước khi trái cây và hoa xuất hiện màu sắc, việc động vật nhìn các màu có thể hữu ích để phân biệt các vật thể như lá xanh và lá nâu.

Bất kể thế nào, phải mất một thời gian, vương quốc thực vật mới bắt đầu biết tự trang trí màu sắc. Theo báo cáo, những loại trái cây tín hiệu màu đầu tiên đã tiến hóa cách đây khoảng 300 triệu năm và màu sắc bắt mắt của hoa chỉ xuất hiện khoảng 200 triệu năm trước.

Theo Wiens và Emberts, động vật chỉ mới bắt đầu biết dùng màu sắc để phát tín hiệu, bắt đầu bằng những cảnh báo. Phân tích của họ cho thấy màu sắc cảnh báo ở động vật đã tiến hóa khoảng 150 triệu năm trước, tiếp theo là tín hiệu màu sắc gợi tình thu hút bạn đời xuất hiện lần đầu tiên khoảng 100 triệu năm trước - khoảng 400 triệu năm sau khi động vật có khả năng phân biệt màu sắc.

Tuy nhiên, kể từ khi biết "trổ màu", tín hiệu màu sắc của động vật đã tiến hóa rất mạnh mẽ. Wiens nói: "Đã có sự bùng nổ mạnh mẽ của cả tín hiệu màu cảnh báo và tín hiệu màu sắc gợi tình trong 100 triệu năm qua".

Yếu tố nào đã châm ngòi cho sự bùng nổ tín hiệu màu sắc vẫn còn là điều bí ẩn, nhưng Wiens và Emberts xác định ba nhóm động vật có khả năng thúc đẩy xu hướng này. Cá vây tia đi tiên phong trong việc phát tín hiệu màu sắc trong môi trường sống dưới nước, trong khi chim và thằn lằn khởi đầu việc tạo màu sắc trên cạn.

Màu sắc cảnh báo là một dạng tín hiệu màu sắc cũ hơn và phổ biến hơn so với tín hiệu thu hút bạn tình. Wiens nói: "Tín hiệu cảnh báo phổ biến hơn ít nhất năm lần so với tín hiệu gợi tình. Đó là mô hình chung". Bên cạnh việc tiến hóa sớm hơn, tín hiệu cảnh báo ở động vật cũng có thể phổ biến hơn tín hiệu gợi tình chỉ vì chúng thực tế đối với nhiều loài hơn.

Bản thân một loài động vật không cần phải có thị lực về màu sắc để có vẻ ngoài đầy màu sắc cảnh báo những kẻ săn mồi. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng một số loài có màu sắc cảnh báo thậm chí còn có thị lực rất kém.

Ngược lại, tín hiệu gợi tình đòi hỏi thị lực phát triển hơn vì người gửi và người nhận đều từ cùng một loài. Đó có thể là lý do tại sao những tín hiệu này thường chỉ giới hạn ở động vật có xương sống và chân khớp.

Nghiên cứu này giúp lập bản đồ lịch sử tiến hóa của thị lực và tín hiệu màu sắc ở động vật. Thế nhưng, chúng ta vẫn còn nhiều điều phải tìm hiểu về những hiện tượng này –gồm cả những yếu tố thúc đẩy sự thay đổi trong thị lực màu sắc của các loài động vật khác nhau.

Emberts nói: "Trong tương lai, sẽ thú vị hơn nữa khi nghiên cứu điều gì thúc đẩy khả năng nhìn thấy các màu cụ thể của động vật như đỏ hoặc xanh lam".

Anh Tú

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/dong-thuc-vat-muon-mau-sac-so-qua-trung-hay-con-ga-co-truoc-226398.html