Cá voi lưng gù sử dụng bong bóng như một tấm lưới bắt cá

Tinh tinh sử dụng que để bắt mối , rái cá biển dùng đá để đập vỡ trai và cá heo dùng bọt biển trên mũi để bảo vệ khi kiếm ăn dưới đáy đại dương. Một nghiên cứu mới bổ sung thêm cá voi lưng gù vào danh sách các loài không phải người sử dụng công cụ. Cá voi lưng gù không chỉ có thể sử dụng công cụ mà còn tạo ra công cụ từ môi trường của chúng bằng cách thổi bong bóng.

Trên khắp thế giới, cá voi lưng gù (Megaptera novaeangliae) sử dụng lưới bong bóng để bẫy một số con mồi như nhuyễn thể, cá trích và cá hồi non, đôi khi theo nhóm phối hợp và đôi khi đơn độc. Cá voi lặn xuống bên dưới con mồi và bơi theo vòng tròn trong khi giải phóng bong bóng từ lỗ thở của chúng để tạo thành một tấm màn nâng lên. Tấm màn tạo ra một rào cản thị giác đánh lừa con mồi nghĩ rằng không có lối thoát. Khi con mồi đã bị dồn chặt, cá voi lao qua lưới bong bóng với miệng mở để nuốt bữa ăn của chúng. Hành vi kiếm ăn này đã được quan sát trong nhiều thập kỷ , nhưng cơ chế chính xác đằng sau nó rất khó nghiên cứu và từ lâu vẫn là một bí ẩn.

Andrew Szabo, một nhà sinh thái học biển đứng đầu Quỹ Cá voi Alaska và là tác giả của nghiên cứu này, cho biết khi quan sát cá voi lưng gù kiếm ăn, "nó trông giống như một đám bong bóng lớn và trông không có vẻ gì là có cấu trúc" . Nhưng tất cả đều thay đổi khi bạn thêm máy bay không người lái và máy quay dưới nước, ông nói.

Mặc dù đôi khi việc sử dụng công cụ ở động vật có thể khó định nghĩa, nhưng các nhà khoa học hiện nay có xu hướng nghĩ về việc mô tả việc sử dụng công cụ là sử dụng một vật thể bên ngoài không gắn vào bất cứ thứ gì để thay đổi hình dạng, vị trí hoặc tình trạng của thứ khác. Người ta đã từng cho rằng lưới bong bóng là sử dụng một công cụ, nhưng "bài báo này củng cố quan điểm đó", Janet Mann , một nhà sinh vật học về động vật có vú biển tại Đại học Georgetown ở Washington DC, người đã nghiên cứu sâu rộng về việc sử dụng công cụ dưới nước, cho biết.

Cơn cuồng ăn

Để quan sát hành vi này tốt hơn, Szabo và nhóm nghiên cứu đã sử dụng các cột dài 20 feet để gắn các thẻ hút dưới nước chuyên dụng vào cá voi ở vùng biển phía bắc Đông Nam Alaska. Các thẻ này, được trang bị camera video 4K, ống nghe thủy âm và cảm biến để ghi lại chuyển động ba chiều, cũng như nhiệt độ và độ sâu, đã thu thập dữ liệu trong tối đa 24 giờ trước khi tách ra. Các nhà khoa học đã kết hợp dữ liệu thẻ với cảnh quay trên không do máy bay không người lái ghi lại để đo chính xác thời gian, cấu trúc và kích thước của lưới bong bóng do cá voi đơn độc tạo ra.

Và hóa ra những gã khổng lồ hiền lành này điều chỉnh tốc độ và khoảng cách của các đợt phun bọt khí của chúng để bẫy con mồi hiệu quả hơn, các nhà nghiên cứu báo cáo ngày 21 tháng 8 trong Biên bản Khoa học Mở của Hội Hoàng gia . Bằng cách thay đổi các vòng bọt khí, cá voi có thể bắt được gấp bảy lần con mồi trung bình chỉ trong một lần nuốt. Cá voi đang tiết kiệm năng lượng, phải lao xuống ít lần hơn, Szabo, cũng là một Nhà thám hiểm của National Geographic , cho biết . Hiệu quả này rất quan trọng đối với cá voi lưng gù, vì chúng di cư hàng nghìn dặm và cần bắt đủ thức ăn vào mùa hè và mùa thu ở Alaska để duy trì sự sống trong suốt cả năm.

“Chúng có thể kiểm soát rất nhiều cách chúng thực hiện điều này,” Lars Bejder, một tác giả khác của nghiên cứu và là nhà sinh vật học về động vật có vú biển, người chỉ đạo Chương trình nghiên cứu động vật có vú biển của Đại học Hawai'i tại Manoa, cho biết . “Chúng tăng tần suất xung khi lưới nhỏ lại, để giảm kích thước mắt lưới mà con mồi có thể thoát ra. Và điều đó thực sự tuyệt vời.”

Đối với nhóm nghiên cứu, khả năng sử dụng lưới bong bóng của cá voi lưng gù như một công cụ cho thấy nhận thức và sự phức tạp của cá voi, thường bị lu mờ bởi các loài động vật có vú biển khác, như cá heo, Szabo nói. "Chúng là những loài động vật đáng chú ý, làm những điều đáng chú ý."

Thu thập calo

Điều thú vị là cá voi không nhất quán sử dụng lưới bong bóng. Ở Alaska, chỉ có khoảng năm đến 10 phần trăm cá voi ăn lưới bong bóng. “Chắc chắn là hiếm, không phải là phổ biến,” Bejder nói. “Điều này cũng đúng với tất cả các quần thể.”

Trong khoảng thời gian ba ngày khi nhóm triển khai thẻ, họ đã quan sát thấy 70 đến 80 con cá voi tham gia vào việc kiếm ăn bằng lưới bong bóng. Tuy nhiên, chỉ một tuần sau, những con cá voi đó đã ngừng sử dụng chiến thuật này. Tại sao lại như vậy?

Thời điểm và địa điểm cá voi lưng gù sử dụng bong bóng có thể liên quan đến mật độ con mồi. Szabo cho biết "Phải mất nhiều thời gian để triển khai những tấm lưới này và nếu thức ăn đủ dày đặc đến mức bạn không cần sử dụng lưới, thì thực tế bạn có thể không sử dụng nó". Tuy nhiên, nếu con mồi không quá dày đặc, việc sử dụng lưới bong bóng cho phép cá voi khai thác một nguồn tài nguyên không có sẵn. Ông cho biết "Bạn thực sự có thể sử dụng những tấm lưới này để tạo ra thứ gì đó không có lợi nhuận, có lợi nhuận để ăn".

Mặc dù ấn tượng, nhưng điều này không thực sự đáng ngạc nhiên, Jan Straley, một nhà sinh vật học và giáo sư danh dự tại Đại học Alaska Southeast, người đã nghiên cứu cá voi lưng gù từ năm 1979, cho biết. Cá voi lưng gù được biết là có thể thay đổi vị trí triển khai lưới bong bóng dựa trên vị trí con mồi, điều kiện môi trường và mật độ. Bà đã quan sát thấy cá voi con học hỏi từ mẹ của chúng và dường như học được các kỹ thuật mới từ bạn bè.

“Tôi nghĩ những con cá voi này thực sự, thực sự giỏi trong việc hiểu biết về môi trường của chúng và hiểu biết về vật lý của môi trường. Chúng biết các đặc tính vật lý của cột nước và cách âm thanh truyền đi”, cô nói. “Chúng thực sự thông minh đối với thế giới của chúng”.

Ví dụ, ở một khu vực bên ngoài Công viên quốc gia Glacier Bay ở Alaska, cá voi lưng gù kiếm ăn theo nhóm nhưng không sử dụng lưới bong bóng. Thay vào đó, chúng sử dụng thủy triều và dòng chảy để dồn cá.

Vào những năm 1980, cá voi lưng gù New England đã phát triển một kỹ thuật gọi là ăn lobtail , trong đó chúng vỗ đuôi trước khi ăn bong bóng. Hành vi này có thể bắt đầu khi cá voi thay đổi chế độ ăn từ cá trích sang cá mú cát và lan truyền thông qua quá trình học tập xã hội.

Khả năng thay đổi chiến lược kiếm ăn và sử dụng các công cụ để tiếp cận con mồi mà nếu không thì không thể tiếp cận của cá voi lưng gù có thể giải thích tại sao chúng lại có thể sống sót tốt hơn các loài cá voi lớn khác kể từ thời kỳ săn bắt cá voi. Khả năng thích nghi này cũng có thể giúp chúng có cơ hội thích nghi tốt hơn với biến đổi khí hậu—  miễn là con mồi không biến mất hoàn toàn. "Con mồi đang suy giảm. Chúng ta biết điều này", Szabo nói. "Cá voi đang trở nên gầy hơn".