Kỷ lục ấp trứng dài nhất từng được ghi nhận ở động vật thuộc về một con bạch tuộc biển sâu: con cái loài Graneledone boreopacifica ôm ổ trứng trên vách đá ở độ sâu khoảng 1.400 m ngoài khơi California suốt 53 tháng, tức gần bốn năm rưỡi, gần như không ăn. Thời gian dài như vậy là do nước lạnh khoảng 3 độ C làm phôi phát triển rất chậm. Bù lại, con non nở ra to và gần như đã là một con bạch tuộc trưởng thành thu nhỏ.
Bốn năm rưỡi trên cùng một tảng đá
Tháng 5 năm 2007, các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu Thuỷ cung vịnh Monterey (MBARI) điều khiển robot lặn khảo sát hẻm vực ngầm Monterey, California. Ở độ sâu khoảng 1.397 m, họ thấy một con bạch tuộc cái đang bò về phía một mỏm đá. Khoảng một tháng sau, lần lặn tiếp theo, con bạch tuộc đã ở trên mỏm đá đó, ôm một ổ trứng.
Trong những năm sau, mỗi lần robot đi ngang khu vực này, nhóm nghiên cứu lại ghé qua kiểm tra. Họ nhận ra cùng một con bạch tuộc nhờ các vết sẹo đặc trưng trên thân. Lần nào nó cũng ở đúng chỗ, ôm trứng, che trứng bằng thân và các xúc tu. Các nhà khoa học từng thử đưa cho nó những con cua nhỏ, nó không ăn. Theo thời gian, da nó nhạt đi, thân gầy đi rõ rệt.
Lần kiểm tra cuối cùng thấy nó là tháng 9 năm 2011. Tháng 10 năm đó, robot quay lại: con mẹ đã không còn, ổ trứng chỉ còn vỏ rách, con non đã nở hết. Tổng cộng 53 tháng. Nghiên cứu được công bố năm 2014, ước tính ổ có khoảng 160 trứng.
Vì sao lâu đến vậy: nhiệt độ và tốc độ phát triển
Phôi trong trứng là một cỗ máy hoá học. Mọi phản ứng trong đó, từ tổng hợp protein tới phân chia tế bào, chạy nhanh hay chậm tuỳ theo nhiệt độ. Ở động vật biến nhiệt, quy luật kinh nghiệm thường dùng là cứ giảm khoảng 10 độ C thì tốc độ nhiều quá trình sinh học giảm còn khoảng một nửa hoặc ít hơn.
Bạch tuộc ven bờ ở vùng nước ấm thường ấp trứng vài tuần đến vài tháng. Ở độ sâu 1.400 m, nước chỉ khoảng 3 độ C. Thêm vào đó, trứng của Graneledone rất to so với trứng bạch tuộc nông, nghĩa là phôi phải phát triển xa hơn trước khi nở. Hai yếu tố cộng lại cho ra con số gần bốn năm rưỡi.
Trứng to, con non lớn: một ván cược của biển sâu
Bạch tuộc có hai kiểu chiến lược sinh sản rõ ràng:
| Đặc điểm | Kiểu trứng nhỏ (nhiều loài ven bờ) | Kiểu trứng to (nhiều loài biển sâu và vùng lạnh) |
|---|---|---|
| Số trứng | Hàng chục nghìn đến hàng trăm nghìn | Vài chục đến vài trăm |
| Kích thước trứng | Nhỏ, vài milimet | To, có thể tới vài centimet |
| Thời gian ấp | Vài tuần đến vài tháng | Nhiều tháng đến nhiều năm |
| Con non khi nở | Ấu trùng trôi nổi, phải tự kiếm ăn trong làn nước | Con non bò được ngay, săn được mồi nhỏ |
| Tỉ lệ sống của mỗi con non | Rất thấp | Cao hơn nhiều |
Ở vùng nước nông giàu thức ăn, đẻ thật nhiều trứng nhỏ có lợi: dù phần lớn ấu trùng bị ăn hoặc chết đói, số còn lại vẫn đủ duy trì loài. Ở biển sâu, thức ăn cho ấu trùng nhỏ xíu rất thưa, nên một ấu trùng yếu ớt gần như không có cơ hội. Một con non to, khoẻ, biết tự săn mồi ngay từ ngày đầu có cơ hội sống cao hơn nhiều. Chọn lọc tự nhiên vì vậy ưu tiên các con mẹ đầu tư nhiều vào ít con.
Vì sao con mẹ phải ở lại canh
Tại sao không đẻ trứng rồi đi? Câu trả lời là trứng để không sẽ gặp rủi ro trong suốt thời gian dài:
- Kẻ ăn trứng: cua, ốc, cá đáy có thể ăn trứng nếu không có ai che chắn.
- Bám bẩn: vi khuẩn, nấm và trầm tích dễ phủ lên trứng. Bạch tuộc mẹ thường xuyên dùng xúc tu làm sạch trứng.
- Thiếu oxy: con mẹ phun nước qua ổ trứng để giữ dòng nước giàu oxy chảy qua.
Bạch tuộc là loài sinh sản một lần trong đời. Sau khi đẻ, con cái chuyển toàn bộ sức lực vào việc chăm trứng và thường chết khi trứng nở. Ở bạch tuộc, quá trình này được điều khiển bởi tuyến thị giác, một tuyến nội tiết nằm gần mắt; các thí nghiệm từ thập niên 1970 cho thấy cắt bỏ tuyến này thì con mẹ bỏ ổ, ăn trở lại và sống lâu hơn. Như vậy cái chết sau sinh sản không phải do "kiệt sức" đơn thuần mà là một chương trình sinh học.
Với Graneledone, chương trình đó kéo dài 53 tháng. Con mẹ được cho là sống nhờ dự trữ trong cơ thể, cùng với trao đổi chất rất chậm do nước lạnh. Dù vậy, việc một con vật nhịn ăn gần bốn năm rưỡi vẫn là điều đáng kinh ngạc, và các nhà khoa học thừa nhận chưa hiểu hết nó xoay xở thế nào.
Khu vườn bạch tuộc: khi nước ấm rút ngắn thời gian
Năm 2018, một đoàn khảo sát tìm thấy ở chân núi ngầm Davidson ngoài khơi miền trung California, độ sâu khoảng 3.200 m, một khu tập trung hàng nghìn con bạch tuộc Muusoctopus robustus, phần lớn là con cái đang ấp trứng, xếp san sát trên đá. Nơi này được đặt tên là "Khu vườn bạch tuộc" (Octopus Garden).
Điều đặc biệt là ở đây có những dòng nước ấm hơn rỉ ra từ đáy biển, nhiệt độ khoảng 10 độ C hoặc hơn, trong khi nước xung quanh chỉ chừng 1,6 độ C. Các con mẹ chọn đúng những khe nước ấm để đặt ổ. Theo dõi trong nhiều năm bằng camera và robot lặn, nhóm nghiên cứu công bố năm 2023 rằng trứng ở đây nở sau khoảng 1,8 năm, nhanh hơn nhiều so với mức dự đoán cho nước lạnh thông thường, có thể chỉ bằng một phần nhỏ thời gian đó.
Khu vườn bạch tuộc là bằng chứng sống cho lý giải về nhiệt độ: cùng một chiến lược trứng to, nhưng đặt trứng ở nơi ấm hơn thì phôi phát triển nhanh hơn, con mẹ ít phải nhịn đói lâu, và trứng ít bị rủi ro hơn. Đây là một hành vi thích nghi thông minh: biết tận dụng "lò ấp" tự nhiên của đáy biển. Người ta đã tìm thấy những khu tập trung bạch tuộc ấp trứng tương tự ở một số nơi khác có nước ấm rỉ ra, ví dụ ngoài khơi Costa Rica.
Các mốc chính
- 5/2007: Lần đầu thấy con Graneledone cái gần mỏm đá ở hẻm vực Monterey.
- 9/2011: Lần cuối thấy con mẹ còn ấp trứng.
- 10/2011: Ổ trứng đã nở hết, con mẹ không còn.
- 2014: Công bố kỷ lục 53 tháng ấp trứng.
- 2018: Phát hiện Khu vườn bạch tuộc ở núi ngầm Davidson.
- 2023: Công bố trứng ở Khu vườn bạch tuộc nở sau khoảng 1,8 năm nhờ nước ấm.
Góc nhìn hôm nay
Hai câu chuyện bạch tuộc này cho thấy một nguyên tắc chung trong sinh học: tốc độ sống phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ, và sinh vật thích nghi không chỉ bằng thay đổi cơ thể mà còn bằng cách chọn nơi, chọn lúc. Chúng cũng là lời nhắc rằng các kỷ lục lớn của tự nhiên thường chỉ được phát hiện nhờ sự kiên nhẫn: quay lại cùng một tảng đá hơn chục lần trong bốn năm.
Núi ngầm Davidson nằm trong khu bảo tồn biển quốc gia của Mỹ, nên Khu vườn bạch tuộc được bảo vệ khỏi nghề cá đáy. Những nơi tương tự ở các vùng biển khác thì chưa chắc có được sự bảo vệ đó.
Muốn tìm hiểu thêm:
- Xem các video về Khu vườn bạch tuộc do các viện hải dương học Mỹ công bố, cảnh hàng nghìn con bạch tuộc màu tím nhạt ôm trứng rất ấn tượng.
- So sánh với cách bạch tuộc ven bờ ở Việt Nam đẻ trứng thành chùm trong hang đá, thời gian ấp ngắn hơn nhiều vì nước ấm.
- Tìm hiểu thêm về tuyến thị giác và hiện tượng sinh sản một lần trong đời, cũng gặp ở cá hồi Thái Bình Dương.
Câu hỏi thường gặp
Bạch tuộc ấp trứng bao lâu?
Tuỳ loài và nhiệt độ nước. Bạch tuộc ven bờ ở nước ấm thường ấp vài tuần đến vài tháng. Kỷ lục là 53 tháng ở loài Graneledone boreopacifica sống ở độ sâu khoảng 1.400 m ngoài khơi California.
Bạch tuộc mẹ có ăn khi ấp trứng không?
Phần lớn bạch tuộc mẹ ăn rất ít hoặc không ăn khi ấp trứng. Con Graneledone lập kỷ lục được quan sát là không ăn những con cua đưa tới gần, và gầy đi rõ rệt trong suốt hơn bốn năm.
Vì sao bạch tuộc mẹ chết sau khi trứng nở?
Bạch tuộc chỉ sinh sản một lần trong đời. Sau khi đẻ, một tuyến nội tiết gọi là tuyến thị giác điều khiển cơ thể chuyển hết sức lực sang chăm trứng, và con mẹ thường chết khi trứng nở. Đây là một chương trình sinh học chứ không chỉ do kiệt sức.
Khu vườn bạch tuộc ở đâu?
Khu vườn bạch tuộc nằm ở chân núi ngầm Davidson ngoài khơi miền trung California, độ sâu khoảng 3.200 m. Hàng nghìn con bạch tuộc cái ấp trứng quanh những dòng nước ấm rỉ ra từ đáy biển.
Vì sao nước ấm giúp trứng bạch tuộc nở nhanh?
Nhiệt độ cao hơn làm các phản ứng sinh hoá trong phôi chạy nhanh hơn. Ở Khu vườn bạch tuộc, nước ấm giúp trứng nở sau khoảng 1,8 năm thay vì lâu hơn nhiều nếu ở nước lạnh xung quanh.