Kỳ nhông biển Galápagos: loài thằn lằn duy nhất lặn biển kiếm ăn

Kỳ nhông biển Galápagos là loài thằn lằn duy nhất còn sống kiếm ăn dưới biển. Chúng lặn xuống gặm tảo trên đá ven bờ, thải muối thừa bằng cách hắt hơi qua mũi, và phơi mình trên đá dung nham đen để lấy lại hơi ấm sau mỗi lần xuống nước lạnh. Đặc biệt hơn, trong những năm El Niño thiếu tảo, cơ thể trưởng thành của chúng có thể ngắn lại thật sự, rồi dài ra khi thức ăn trở lại.

Một con thằn lằn chọn biển

Kỳ nhông biển, tên khoa học Amblyrhynchus cristatus, chỉ sống ở quần đảo Galápagos. Chúng có màu đen xám, nhiều con vào mùa sinh sản ửng đỏ hoặc xanh lục tuỳ đảo, lưng có hàng gai, mõm ngắn và tù. Kích thước khác nhau rất nhiều giữa các đảo: con đực lớn ở Fernandina và Isabela có thể nặng vài ki-lô-gam, còn trên đảo nhỏ Genovesa, con trưởng thành thường chưa tới một ki-lô-gam.

Khi Darwin tới Galápagos năm 1835, ông không mấy cảm tình với chúng. Trong cuốn sách kể chuyến đi trên tàu Beagle, ông gọi chúng là những "tiểu yêu của bóng tối" (imps of darkness). Nhưng chính ông cũng ghi chép kỹ cách chúng bơi và ăn tảo, và nhận ra đây là một sinh vật chưa có ở nơi nào khác.

Bộ đồ nghề của một thợ lặn bò sát

Sống bằng tảo biển đặt ra mấy bài toán cùng lúc: phải bơi, phải gặm được tảo bám sát đá, phải chịu được nước lạnh và phải xử lý lượng muối lớn. Kỳ nhông biển giải từng bài một.

Phần lớn kỳ nhông, nhất là con cái và con non, ăn ở vùng triều khi nước ròng, gặm tảo trên đá vừa lộ ra. Chỉ những con đực lớn mới thường xuyên lặn xuống sâu hơn. Đa số các lần lặn chỉ vài mét và kéo dài vài phút; những lần lặn sâu hơn chục mét đã được ghi nhận nhưng ít hơn.

Vì sao lạnh là giới hạn lớn nhất

Galápagos nằm trên xích đạo nhưng nước biển ở đó lạnh hơn ta tưởng, vì các dòng hải lưu lạnh và nước trồi từ dưới sâu. Kỳ nhông là động vật biến nhiệt: thân nhiệt chúng theo môi trường. Mỗi lần ở dưới nước, chúng mất nhiệt dần, cơ bắp chậm lại, bơi yếu đi. Khi lên bờ, chúng phải nằm phơi nắng một lúc lâu mới hoạt động lại bình thường.

Đây là đánh đổi then chốt. Con to giữ nhiệt lâu hơn con nhỏ, nên lặn được lâu và sâu hơn. Nhưng con to cũng cần nhiều thức ăn hơn. Kích thước của mỗi quần thể trên mỗi đảo dường như phản ánh lượng tảo sẵn có: đảo nhiều tảo, kỳ nhông to; đảo nghèo tảo, kỳ nhông nhỏ.

Hắt hơi ra muối

Tảo biển và nước biển nuốt vào khi ăn chứa rất nhiều muối, quá sức thận của bò sát. Kỳ nhông biển có tuyến muối nằm giữa mắt và lỗ mũi, lọc muối khỏi máu thành dung dịch đặc. Chúng xả dung dịch này ra bằng những cú hắt hơi. Đứng gần một bầy kỳ nhông đang phơi nắng, ta nghe tiếng "phì" liên tục, và đầu chúng thường đóng một lớp muối trắng như mũ.

Tuyến muối không phải phát minh riêng của kỳ nhông biển. Chim biển, rùa biển, cá sấu nước mặn cũng có các tuyến tương tự ở những vị trí khác nhau. Đây là một ví dụ của tiến hoá hội tụ: nhiều dòng động vật khi sống bằng biển đều cần một cách thải muối ngoài thận.

Co người lại khi đói

Đây là phát hiện nổi tiếng nhất về kỳ nhông biển. Khi El Niño tới, nước ấm lên, tảo đỏ và tảo lục mà kỳ nhông ưa bị thay bởi các loại tảo nâu khó tiêu. Kỳ nhông chết đói hàng loạt.

Martin Wikelski và Corinna Thom theo dõi kỳ nhông trên đảo Santa Fe qua nhiều năm, đánh dấu từng con và đo chiều dài thân. Năm 2000, họ công bố trên tạp chí Nature: trong những năm El Niño, nhiều con trưởng thành ngắn lại, có con giảm tới khoảng một phần năm chiều dài thân. Đây không phải chỉ là sụt cân. Xương của chúng thật sự tiêu bớt đi. Khi thức ăn trở lại, chúng dài ra trở lại.

Điều đáng chú ý là những con co lại nhiều hơn có tỉ lệ sống sót cao hơn. Một cơ thể nhỏ cần ít năng lượng hơn. Thay vì cố giữ kích thước rồi chết đói, chúng "thu nhỏ quy mô" để sống qua mùa khó. Cơ chế sinh lý chính xác của việc tiêu xương rồi tạo lại vẫn đang được nghiên cứu, nhưng hiện tượng thì đã được đo lặp lại.

Kỳ nhông biển tới từ đâu và từ bao giờ

Họ hàng gần nhất của kỳ nhông biển là kỳ nhông cạn Galápagos (chi Conolophus), loài ăn xương rồng và cây bụi trên các đảo. Cả hai cùng bắt nguồn từ tổ tiên kỳ nhông ở Trung hoặc Nam Mỹ, trôi dạt tới quần đảo.

Thời điểm hai nhánh tách nhau là chủ đề tranh luận thú vị. Các đảo Galápagos đang nổi trên mặt nước hôm nay không đảo nào quá khoảng bốn triệu năm tuổi. Một số ước tính bằng đồng hồ phân tử trước đây cho rằng hai nhánh tách nhau từ lâu hơn thế nhiều, gợi ý rằng tổ tiên chúng từng sống trên những hòn đảo cũ, nay đã chìm thành núi ngầm, rồi "chuyển nhà" sang đảo mới. Các ước tính gần đây hơn thường cho con số ngắn hơn, gần với tuổi các đảo hiện nay. Câu hỏi này chưa khép lại.

Trên đảo South Plaza, nơi cả hai loài sống chung, người ta còn ghi nhận những con lai giữa kỳ nhông biển đực và kỳ nhông cạn cái. Chúng có hình dạng trung gian. Điều này cho thấy hai nhánh dù khác nhau xa về lối sống vẫn chưa hoàn toàn cách ly về sinh sản.

Góc nhìn hôm nay: sống cạnh một loài độc nhất

Kỳ nhông biển cho thấy một nguyên lý của tiến hoá trên đảo: khi tới một nơi không có đối thủ, một nhóm sinh vật có thể bước sang lối sống mà trên lục địa không ai trong dòng họ từng thử. Một con thằn lằn ăn tảo dưới biển là điều khó tưởng tượng ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ, nơi tổ tiên chúng xuất phát.

Loài này đang được xếp vào nhóm dễ bị tổn thương. Mèo, chó, chuột hoang ăn trứng và con non. Các đợt El Niño mạnh làm quần thể giảm mạnh. Năm 2001, một vụ tàu chở dầu mắc cạn gần Galápagos đã khiến số kỳ nhông trên một đảo giảm rõ rệt dù lượng dầu tràn tới không lớn, vì độc tố làm hỏng vi khuẩn tiêu hoá tảo trong ruột chúng. Biến đổi khí hậu, nếu làm El Niño mạnh và thường xuyên hơn, sẽ là thử thách lớn với khả năng "co người" của chúng.

Ở Việt Nam, người nuôi bò sát cảnh có thể biết kỳ nhông xanh (iguana) Trung Mỹ, một họ hàng xa của kỳ nhông biển. So sánh mõm nhọn, đuôi tròn của kỳ nhông xanh với mõm tù, đuôi dẹt của kỳ nhông biển là cách dễ nhất để thấy chọn lọc tự nhiên đã nắn một dòng họ ra sao khi đổi môi trường. Người muốn tìm hiểu thêm có thể đọc tài liệu của Quỹ Charles Darwin và Vườn quốc gia Galápagos.