Đốm mắt giả trên cánh bướm và vây cá để làm gì: doạ hay đánh lạc

Đốm mắt giả trên cánh bướm và vây cá có hai công dụng chính đã được thí nghiệm kiểm chứng: đốm lớn bật ra đột ngột làm kẻ săn mồi giật mình lùi lại, còn đốm nhỏ ở mép cánh hay gần đuôi kéo cú mổ ra xa chỗ hiểm. Còn chuyện đốm mắt có thật sự "giả mắt" của một con thú lớn hay chỉ đơn giản là một vòng tròn nổi bật thì giới nghiên cứu vẫn đang tranh luận.

Đốm mắt là gì

Đốm mắt là những hoa văn hình tròn có nhiều vòng đồng tâm, thường gồm một tâm sẫm, một chấm sáng nhỏ như ánh phản chiếu, rồi một hoặc vài vòng màu bao quanh. Chúng xuất hiện ở rất nhiều nhóm sinh vật không họ hàng gần với nhau: bướm ngày, ngài đêm, sâu bướm, bọ ngựa, cá rạn san hô, ếch, thậm chí trên lông đuôi chim công và lông cánh gà tiền.

Vì đốm mắt tiến hoá lặp đi lặp lại ở những nhóm khác nhau, các nhà sinh học tin rằng chúng có ích thật. Câu hỏi là ích theo cách nào. Ở chim công và gà tiền, đốm mắt chủ yếu dùng để phô diễn với bạn tình, thuộc về chọn lọc giới tính. Bài này tập trung vào đốm mắt dùng để chống kẻ săn mồi, nơi có hai giả thuyết chính.

Giả thuyết thứ nhất: doạ cho giật mình

Bướm công châu Âu (Aglais io) khi đậu thì xếp cánh, chỉ lộ mặt dưới màu nâu đen như chiếc lá khô. Nếu bị chạm vào, nó bật mở cánh, để lộ bốn đốm mắt lớn xanh vàng, đồng thời cọ cánh tạo ra tiếng rít nhỏ và những tiếng lách tách siêu âm.

Năm 2005, nhóm nghiên cứu Thuỵ Điển của Adrian Vallin và Christer Wiklund thử nghiệm với chim sẻ ngô xanh (blue tit) trong lồng. Họ chia bướm thành các nhóm: để nguyên, sơn đen che đốm mắt, cắt bỏ khả năng phát tiếng, và kết hợp. Kết quả rõ ràng: bướm còn đốm mắt hầu như sống sót qua cuộc đối mặt, còn phần lớn bướm bị che đốm mắt thì bị ăn. Tiếng rít không tạo ra khác biệt đáng kể. Đốm mắt chính là vũ khí.

Đây là kiểu phòng vệ mà các nhà sinh học gọi là doạ dẫm (deimatic): một tín hiệu bất ngờ khiến kẻ săn khựng lại trong khoảnh khắc, đủ để con mồi bay đi. Điểm mấu chốt là sự đột ngột. Đốm mắt doạ dẫm thường nằm ở mặt trên cánh và bị che khi nghỉ, chỉ lộ ra khi cần.

Giả thuyết thứ hai: hứng đòn thay cho đầu

Ở nhiều loài bướm mắt rắn (nhóm Satyrinae), đốm mắt nhỏ, xếp thành hàng sát mép cánh sau, nhìn thấy ngay cả khi bướm đang đậu xếp cánh. Những đốm này quá nhỏ để doạ ai. Giả thuyết được đưa ra là chúng đánh lạc hướng: một con chim hay thằn lằn mổ vào chỗ trông giống đầu nhất, và cú mổ trúng mép cánh thay vì thân. Bướm mất một mảnh cánh nhưng vẫn bay được.

Bằng chứng cho giả thuyết này từng gây tranh cãi trong nhiều năm, vì các thí nghiệm ban đầu cho kết quả lẫn lộn. Các nghiên cứu gần đây với loài bướm châu Phi Bicyclus anynana cho thấy đốm mắt mặt dưới cánh của nó thu hút cú tấn công của bọ ngựa về phía mép cánh, giúp bướm thoát.

Đốm mắt đổi theo mùa

Bicyclus anynana còn cho thấy đốm mắt là một đặc điểm có đánh đổi. Bướm nở trong mùa mưa có đốm mắt lớn, rõ. Bướm nở trong mùa khô có đốm mắt nhỏ, mờ, cánh màu nâu như lá khô. Sự khác biệt này do nhiệt độ lúc sâu non phát triển quyết định, không phải do gen khác nhau.

Lý do được giải thích như sau: mùa mưa bướm hoạt động nhiều, bay giữa cây cỏ xanh, và đốm mắt nhỏ ở mép giúp hứng đòn. Mùa khô bướm chủ yếu nằm im trên nền lá chết; lúc đó đốm mắt nổi bật lại khiến kẻ săn mồi phát hiện ra chúng, nên nguỵ trang thuần tuý có lợi hơn. Hiện tượng một kiểu gen tạo ra hai dạng theo môi trường gọi là đa hình theo mùa.

Có thật là "giả mắt" không?

Đây là chỗ tranh luận thú vị nhất. Ý tưởng truyền thống cho rằng đốm mắt doạ được vì giống mắt của kẻ săn mồi lớn hơn, như cú hay mèo, khiến con chim nhỏ nghĩ mình đang bị nhìn. Nhiều loài đốm mắt có cả chấm sáng phản chiếu, càng làm giống mắt thật.

Năm 2008, nhóm của Martin Stevens tại Anh thử nghiệm với những "con ngài" giả bằng giấy gắn trên thân cây, mang các hoa văn khác nhau: vòng tròn, hình vuông, vạch thẳng, nhiều kích cỡ. Chim hoang dã tránh những hoa văn to và tương phản mạnh, bất kể có tròn như mắt hay không. Họ kết luận rằng chính độ nổi bật, chứ không phải hình mắt, khiến chim e ngại.

Các nghiên cứu khác lại cho thấy với một số loài chim, hoa văn càng giống mắt thì hiệu quả càng cao. Hiện nay nhiều nhà nghiên cứu cho rằng cả hai yếu tố đều góp phần, với mức độ khác nhau tuỳ kẻ săn mồi và tuỳ tình huống. Câu hỏi vẫn còn mở.

Đốm mắt dưới nước

Ở rạn san hô, đốm mắt gần đuôi là chuyện phổ biến ở cá bướm (họ Chaetodontidae). Loài cá bướm bốn mắt ở biển Caribe (Chaetodon capistratus) có một đốm đen viền trắng lớn gần đuôi, còn mắt thật thì bị giấu trong một vạch đen chạy dọc qua đầu. Giả thuyết cổ điển cho rằng kẻ săn sẽ nhắm nhầm vào đuôi và đoán sai hướng con cá sắp bơi; giả thuyết này được nhắc nhiều trong sách nhưng bằng chứng thực nghiệm trực tiếp còn hạn chế.

Một thí nghiệm đáng chú ý năm 2013 ở rạn san hô Great Barrier của Úc với cá thia non Pomacentrus amboinensis: cá non sống trong môi trường có mùi và hình ảnh kẻ săn mồi phát triển đốm mắt ở vây lưng lớn hơn và mắt thật nhỏ hơn tương đối so với cá ở môi trường an toàn. Những cá có đốm mắt lớn hơn sống sót tốt hơn khi đối mặt kẻ săn. Đây là ví dụ hiếm hoi cho thấy đốm mắt có thể "điều chỉnh" theo mức nguy hiểm ngay trong đời một con cá.

Đốm mắt được vẽ ra như thế nào

Đốm mắt trên cánh bướm là một trong những đề tài kinh điển của sinh học phát triển. Từ thập niên 1980, nhà sinh học Fred Nijhout thí nghiệm trên nhộng bướm: đốt bỏ một điểm nhỏ ở tâm vị trí đốm mắt thì đốm mắt không hình thành; ghép điểm đó sang chỗ khác thì một đốm mắt mới mọc ở chỗ mới. Điểm ấy được gọi là "tâm tổ chức", phát ra tín hiệu để các tế bào vảy xung quanh chọn màu theo khoảng cách tới tâm, tạo nên các vòng đồng tâm.

Năm 1994, nhóm của Sean Carroll phát hiện gen Distal-less, vốn tham gia hình thành chân và các phần phụ ở côn trùng, được bật ở đúng tâm đốm mắt. Tức là tiến hoá đã "tái sử dụng" một gen cũ cho một việc mới. Từ đó, cánh bướm trở thành mô hình để nghiên cứu cách các đặc điểm mới xuất hiện.

Góc nhìn hôm nay: tìm đốm mắt ở Việt Nam

Đốm mắt rất dễ tìm ở Việt Nam. Bướm mắt công Junonia almana, hay gặp ở bãi cỏ và ruộng bỏ hoang, có đốm mắt lớn ở mặt trên cánh; dạng mùa khô của nó có mặt dưới cánh giống lá khô và đốm mắt mờ đi, một ví dụ đa hình theo mùa ngay trước cửa nhà. Các loài bướm mắt rắn chi Mycalesis và loài Melanitis leda bay thấp trong bụi rậm lúc chạng vạng, với hàng đốm mắt nhỏ ở mép cánh. Sâu non tuổi lớn của một số loài bướm phượng ăn lá cam chanh có hoa văn trông như cặp mắt ở phần ngực, nhất là khi chúng co mình lại.

Người lặn ở các rạn san hô Khánh Hoà, Côn Đảo hay Phú Quốc có thể thấy nhiều loài cá bướm với vạch đen che mắt và đốm đen gần đuôi. Một bài tập quan sát hay: chụp ảnh bướm mắt rắn trong vườn suốt một năm, đếm xem có bao nhiêu con mang vết rách ở mép cánh gần đốm mắt.