Nguỵ trang phá vỡ đường viền (disruptive coloration) là kiểu hoa văn gồm những mảng sáng tối tương phản mạnh, chạm ra tới mép cơ thể, khiến mắt kẻ săn mồi không ghép được hình dáng con vật lại thành một khối. Khác với kiểu "cùng màu với nền", nó không làm con vật biến mất mà làm con vật vỡ ra thành nhiều mảnh vô nghĩa. Thí nghiệm năm 2005 với những "con ngài" bằng giấy trên thân cây sồi đã chứng minh kiểu hoa văn này giúp con mồi sống sót lâu hơn.
Đường viền là thứ phản bội con mồi
Khi một con chim lướt mắt qua thân cây tìm sâu, nó không soi từng điểm màu. Hệ thị giác của chim, cũng như của người, rất giỏi bắt đường viền: chỗ một vật thể kết thúc và nền bắt đầu. Một con ngài có màu xám giống hệt vỏ cây vẫn có thể bị phát hiện vì mép cánh của nó tạo thành một hình tam giác liền lạc, đổ một đường bóng mảnh, nổi lên như một hình vẽ trên nền.
Vì vậy nguỵ trang tốt cần giải quyết hai bài toán. Bài thứ nhất là trùng nền: màu và độ sáng giống những gì xung quanh. Bài thứ hai là xoá hình dáng: làm cho đường viền đặc trưng của cơ thể không còn nhận ra được. Nguỵ trang phá vỡ nhắm vào bài thứ hai.
Từ một hoạ sĩ tới một nhà động vật học
Người đầu tiên viết có hệ thống về ý tưởng này là Abbott Handerson Thayer (1849–1921), hoạ sĩ người Mỹ, cũng là người đưa ra quy luật lưng tối bụng sáng. Năm 1909, ông và con trai Gerald Thayer xuất bản cuốn sách dày về màu nguỵ trang trong giới động vật, với nhiều tranh minh hoạ tự vẽ. Thayer có con mắt hoạ sĩ rất tinh, thấy được rằng những mảng đậm nhạt mạnh có thể "cắt" một con vật thành nhiều mảnh. Nhưng ông cũng đi quá xa, cho rằng gần như mọi màu sắc động vật đều để nguỵ trang, kể cả những màu rõ ràng để phô diễn, và bị giới khoa học thời đó phê bình nhiều.
Người đặt nền móng chặt chẽ hơn là nhà động vật học người Anh Hugh Cott (1900–1987). Cuốn Adaptive Coloration in Animals (Màu sắc thích nghi ở động vật) ông xuất bản năm 1940 phân loại kỹ các kiểu nguỵ trang, đặt tên và mô tả nguyên lý của nguỵ trang phá vỡ, kèm hàng trăm ví dụ. Theo Cott, một hoa văn phá vỡ hiệu quả cần:
- Các mảng có độ tương phản cao với nhau, một số mảng giống nền, một số mảng tách hẳn khỏi nền.
- Các mảng chạm ra tới mép cơ thể, để cắt ngang đường viền.
- Các mảng có hình dạng không đều, không lặp lại hình dạng của chính cơ thể.
Trong gần nửa thế kỷ sau đó, ý tưởng của Cott được chấp nhận rộng rãi trong sách giáo khoa nhưng gần như chưa ai kiểm chứng bằng thí nghiệm có đối chứng. Điều này thay đổi vào đầu thế kỷ 21.
Thí nghiệm "con ngài giấy" năm 2005
Năm 2005, nhóm của Innes Cuthill tại Đại học Bristol (Anh) công bố trên tạp chí Nature một thí nghiệm đơn giản mà thuyết phục. Họ cắt hàng trăm hình tam giác bằng giấy có kích cỡ như một con ngài, in lên đó các hoa văn khác nhau dựa trên ảnh chụp vỏ cây sồi, rồi ghim lên thân cây sồi trong rừng. Dưới mỗi "con ngài" họ gắn một con sâu bột chết làm mồi. Chim trong rừng tìm và ăn sâu bột; nhóm nghiên cứu kiểm tra định kỳ để đếm con nào bị ăn và sau bao lâu.
| Loại "con ngài" giấy | Hoa văn | Kết quả |
|---|---|---|
| Phá vỡ | Mảng đậm nhạt chạm ra tới mép | Sống sót lâu nhất |
| Trùng nền, mảng nằm trong | Cùng mảng màu nhưng không chạm mép | Bị phát hiện nhanh hơn rõ rệt |
| Màu đồng nhất | Một màu trung bình của vỏ cây | Bị phát hiện nhanh |
| Màu đen hoặc nâu đơn | Không giống nền | Bị phát hiện nhanh nhất |
Điểm hay của thiết kế là hai nhóm đầu có cùng lượng màu, cùng các mảng, chỉ khác ở vị trí: chạm mép hay không. Khác biệt về tỉ lệ sống sót vì thế chỉ có thể do hiệu ứng phá vỡ đường viền. Thí nghiệm còn cho thấy hoa văn phá vỡ vẫn có tác dụng ngay cả khi các mảng màu không giống hệt vỏ cây.
Một năm sau, nhóm của Martin Stevens, cùng nhóm nghiên cứu này, thử thêm một biến thể: tăng độ tương phản giữa các mảng, thậm chí dùng những mảng không có trên vỏ cây. Họ thấy độ tương phản cao giúp hiệu ứng phá vỡ mạnh hơn, đúng như Cott dự đoán. Các thí nghiệm khác dùng người tìm mục tiêu trên màn hình máy tính cũng cho kết quả tương tự: hoa văn phá vỡ làm người tìm chậm hơn.
Giấu cả con mắt
Mắt là bộ phận khó giấu nhất. Nó tròn, đen, có ánh phản chiếu, và hệ thần kinh của nhiều loài săn mồi có xu hướng tìm kiếm hình mắt. Vì vậy ở rất nhiều loài, có một dải tối chạy ngang qua mắt: ở cá bướm và nhiều loài cá rạn, ở ếch nhái, ở rắn, ở nhiều loài chim. Dải ấy khiến con mắt đen chìm vào trong một vệt đen lớn hơn, không còn là một chấm tròn nổi bật.
Cott còn mô tả một hiện tượng tinh vi hơn, gọi là phá vỡ trùng khớp. Ở nhiều loài ếch, khi ngồi co chân, các vạch trên đùi, cẳng và bàn chân nối liền với nhau thành một vệt liền. Lúc ấy chân và thân không còn là những bộ phận riêng có thể nhận ra, mà hoà thành một mảng hoa văn chung. Khi ếch duỗi chân ra, các vạch không còn khớp nữa. Hoa văn chỉ "hoàn chỉnh" ở đúng tư thế con ếch hay ngồi im.
Những ví dụ trong tự nhiên
- Rắn hổ lục Gaboon ở châu Phi có hoa văn hình học gồm nâu, be, tím, đen, nằm trên lớp lá mục dưới tán rừng gần như biến mất.
- Các loài choi choi làm tổ trên bãi cát, bãi sỏi ven biển có khoang đen trên đầu và ngực; trên nền đá cuội lổn nhổn, những dải đen ấy cắt hình con chim thành nhiều mảnh.
- Mực nang có thể chọn giữa ba kiểu hoa văn chính: đồng nhất, lốm đốm, và phá vỡ với những mảng trắng đen lớn. Các nghiên cứu của Roger Hanlon và cộng sự cho thấy mực nang bật kiểu phá vỡ khi nền có những vật tương phản cao với kích cỡ gần bằng các mảng trên cơ thể nó.
- Nhiều loài ngài đêm có cánh với các vệt đậm nhạt cắt ngang, khi đậu trên vỏ cây có địa y thì gần như không thấy được viền cánh.
Đánh đổi: chỉ hiệu quả khi đứng yên
Nguỵ trang phá vỡ có một điểm yếu lớn: chuyển động. Khi con vật di chuyển, các mảng màu đi cùng nhau theo một hướng, và hệ thị giác của kẻ săn mồi rất giỏi gom những thứ chuyển động cùng nhau thành một vật thể. Một số thí nghiệm gợi ý rằng ưu thế của hoa văn phá vỡ giảm mạnh khi mục tiêu chuyển động. Vì thế những loài dựa vào kiểu nguỵ trang này thường có tập tính nằm im rất lâu, chỉ di chuyển khi cần thiết.
Đánh đổi thứ hai là khoảng cách. Các mảng tương phản mạnh nhìn từ xa có thể làm con vật hoà vào nền, nhưng nhìn gần lại có thể nổi bật. Có giả thuyết cho rằng một số hoa văn vừa phá vỡ khi nhìn từ xa, vừa là tín hiệu với đồng loại khi nhìn gần, nhưng đây là vùng còn ít bằng chứng.
Đánh đổi thứ ba là nền thay đổi. Một hoa văn tốt trên vỏ cây sồi chưa chắc tốt trên nền cỏ. Loài nào sống nhiều nơi khác nhau phải chấp nhận một hoa văn "tạm được" ở khắp nơi, hoặc như mực nang, có khả năng đổi hoa văn theo nền.
Góc nhìn hôm nay: tự làm thí nghiệm phá vỡ đường viền
Thí nghiệm của Cuthill đơn giản tới mức có thể làm một phiên bản nhỏ ở trường học, không cần dùng mồi sống. Cách làm gợi ý cho một nhóm học sinh:
- Chụp ảnh một mảng vỏ cây hoặc thảm lá khô ở sân trường, in ra làm nền.
- Cắt nhiều hình tam giác nhỏ từ giấy, chia ba nhóm: tô một màu trung bình; tô mảng đậm nhạt nằm trong lòng hình; tô mảng đậm nhạt chạm ra mép.
- Rải ngẫu nhiên lên nền, nhờ bạn khác tìm, bấm giờ xem mất bao lâu để tìm ra hình thuộc mỗi nhóm.
- Lặp lại với nhiều người, so sánh thời gian trung bình.
Ngoài thực địa ở Việt Nam, rừng ngập mặn, rừng khộp và các bãi đá ven biển là nơi tốt để luyện mắt tìm sinh vật nguỵ trang: ếch nhái trên lá mục, ngài đêm trên thân cây, chim choi choi trên bãi đá. Người muốn đọc kỹ có thể tìm cuốn sách năm 1940 của Hugh Cott, nay đã có bản điện tử ở nhiều thư viện, và các bài tổng quan về nguỵ trang của Innes Cuthill và Martin Stevens.
Câu hỏi thường gặp
Nguỵ trang phá vỡ đường viền là gì?
Là kiểu hoa văn có những mảng sáng tối tương phản mạnh, chạm ra tới mép cơ thể, khiến kẻ săn mồi không nhận ra được hình dáng con vật. Nó không làm con vật trùng hẳn với nền mà làm con vật vỡ thành nhiều mảnh rời rạc trong mắt người nhìn.
Nguỵ trang phá vỡ khác nguỵ trang trùng nền thế nào?
Nguỵ trang trùng nền làm màu con vật giống màu xung quanh. Nguỵ trang phá vỡ thì xoá đường viền của cơ thể. Thí nghiệm năm 2005 cho thấy hoa văn phá vỡ giúp con mồi sống sót lâu hơn so với chỉ trùng nền, và hai cách thường được kết hợp.
Ai đặt ra khái niệm nguỵ trang phá vỡ?
Hoạ sĩ người Mỹ Abbott Thayer mô tả ý tưởng này trong cuốn sách năm 1909. Nhà động vật học người Anh Hugh Cott hệ thống hoá và đặt tên rõ ràng trong cuốn sách năm 1940 về màu sắc thích nghi ở động vật.
Vì sao nhiều con vật có vạch đen chạy qua mắt?
Vì mắt là bộ phận tròn, đen, nổi bật, khó giấu. Một dải tối chạy qua mắt khiến con mắt chìm vào vệt đen lớn hơn, không còn là chấm tròn dễ nhận ra.
Nguỵ trang phá vỡ có hiệu quả khi con vật di chuyển không?
Kém hơn nhiều. Khi con vật chuyển động, các mảng màu di chuyển cùng nhau và mắt kẻ săn mồi dễ gom chúng thành một vật thể. Vì vậy các loài dùng kiểu nguỵ trang này thường có tập tính nằm im lâu.