Cá voi sát thủ

Cá voi sát thủ, còn được biết đến với tên gọi cá heo đen lớn hoặc cá hổ kình (danh pháp hai phần: Orcinus orca), là một loài cá heo thuộc phân bộ cá voi có răng và là thành viên của họ cá heo đại dương. Đây là loài cá heo lớn nhất trong họ cá heo. Cá voi sát thủ có mặt ở mọi đại dương trên thế giới, từ Bắc Băng Dương và Nam Cực đến các vùng biển nhiệt đới ấm áp.

Cá voi sát thủ nổi bật với sự linh hoạt và nhanh nhẹn, đồng thời là một loài động vật ăn thịt rất thông minh. Một số cá voi sát thủ ăn cá, trong khi những con khác săn các loài thú biển như sư tử biển, hải cẩu, cá voi và thậm chí cả cá mập trắng lớn. Đây là loài săn mồi hàng đầu trong đại dương, không có kẻ thù tự nhiên đáng kể ngoài con người. Có thể có đến 5 loại cá heo voi khác nhau, một số có thể phân tách thành các giống hoặc loài riêng biệt. Cá voi sát thủ sống theo tổ chức xã hội phức tạp, một số nhóm theo chế độ mẫu hệ, và có cấu trúc xã hội bền vững hơn nhiều loài động vật khác, trừ con người. Hành vi xã hội, kỹ thuật săn mồi, và âm thanh giao tiếp của cá heo voi đều là những đặc điểm văn hóa nổi bật của chúng.

Mặc dù cá voi sát thủ không được xem là loài nguy cấp, một số quần thể địa phương lại đang bị đe dọa hoặc gặp nguy hiểm do ô nhiễm, suy giảm nguồn thức ăn, xung đột với hoạt động đánh cá và tàu bè, cùng với sự mất môi trường sống. Cá voi sát thủ hoang dã không thường được coi là mối đe dọa đối với con người. Tuy nhiên, đã có những báo cáo hiếm hoi về việc cá heo voi tấn công người điều khiển khi sống trong môi trường nuôi nhốt tại các thủy cung.

Phân loại và tiến hóa

Cá voi sát thủ hiện là loài duy nhất còn lại của chi Orcinus. Đây là một trong những loài đầu tiên được Carl Linnaeus mô tả trong cuốn Systema Naturae. Conrad Gessner cũng đã viết những mô tả đầu tiên về loài cá heo voi trong cuốn 'Fish Book' năm 1558, dựa trên nghiên cứu từ các xác cá voi mắc cạn tại vịnh Greifswald.

Cá voi sát thủ thuộc về một trong 35 loài của Họ Cá heo đại dương, một nhóm loài đã xuất hiện khoảng 11 triệu năm trước. Các loài cá heo voi có lẽ đã phân nhánh sớm ngay sau đó. Mặc dù có nhiều điểm tương đồng về hình thái học với Cá hổ kình lùn (Feresa attenuata), Cá ông chuông (Pseudorca crassidens), và Chi Cá voi hoa tiêu (Globicephala), nhưng nghiên cứu trình tự gien Cytochrome b của Richard LeDuc cho thấy họ hàng gần nhất hiện nay là loài cá heo thuộc chi Orcaella.

Các phân loại

Có từ ba đến năm loại cá voi sát thủ có thể phân biệt rõ ràng, đủ để tách thành các giống, phân loài hoặc thậm chí là loài riêng biệt. Báo cáo của IUCN năm 2008 nêu rõ: 'Các nguyên tắc phân loại của chi này cần được xem xét lại, và có thể O. orca sẽ được chia thành các loài khác nhau hoặc ít nhất là phân loài trong vài năm tới'. Dù các khác biệt sinh thái học giữa các nhóm cá heo voi rất phức tạp, chúng chỉ được phân loại thành các loại khác nhau. Các nghiên cứu thực hiện ở bờ biển phía tây Canada và Hoa Kỳ trong thập niên 1970 và 1980 đã xác định ba loại cá heo voi chính.

• Loại định cư: Đây là nhóm phổ biến nhất trong ba loại, sống ở vùng bờ biển Đông Bắc Thái Bình Dương, bao gồm cả Puget Sound. Chế độ ăn chủ yếu của chúng là cá, thỉnh thoảng có cả mực. Chúng sinh sống theo các nhóm gia đình với liên kết chặt chẽ và cấu trúc xã hội phức tạp. Đặc điểm nhận diện của những con cái là đỉnh vây lưng có hình tròn hơn. Chúng thường ở lại các khu vực cụ thể. Tại British Columbia và Washington, các nghiên cứu về loài cá heo voi này đã xác định và đặt tên cho hơn 300 cá thể trong suốt hơn 30 năm.
• Loại di cư: Loại cá voi sát thủ này chủ yếu ăn các loài thú biển, di chuyển theo các nhóm từ 2 đến 6 cá thể, với mối quan hệ gia đình ít bền chặt hơn so với 'Loại định cư'. Âm thanh của loại này ít biến thiên và kém phức tạp. Đặc trưng của những con cái là vây lưng có hình tam giác và mũi vây lưng nhọn hơn so với 'Loại định cư'. Loại di cư có vùng da quanh vây lưng đồng nhất màu xám, không có chấm đen như 'Loại định cư'. Chúng thường di chuyển dọc theo bờ biển và một số cá thể có thể được tìm thấy từ Nam Alaska đến California.
• Loại xa bờ: Loại này được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1988 ở vùng Đông Bắc Thái Bình Dương, khi các nhà nghiên cứu cá voi lưng gù quan sát thấy chúng trong vùng nước mở. Chúng sống ở những khu vực xa bờ, chủ yếu ăn cá sống theo đàn, cá mập và rùa biển. Loại này thường xuất hiện gần bờ biển phía Tây Đảo Vancouver và gần đảo Haida Gwaii, tập trung thành các nhóm từ 20 đến 75 cá thể, và có thể lên tới 200 cá thể trong một nhóm lớn. Kiến thức hiện tại về loại này còn hạn chế, và về mặt di truyền, chúng khác biệt so với 'Loại di cư' và 'Loại định cư'. Đặc điểm nổi bật của con cái là đỉnh vây lưng tròn hơn so với hai loại kia.

Loại cá voi sát thủ di cư và loại định cư thường sống trong cùng một khu vực nhưng tránh tiếp xúc với nhau. Tên gọi 'di cư' được cho là phản ánh sự tách biệt của chúng từ các đàn định cư lớn. Tuy nhiên, nghiên cứu sau này cho thấy loại di cư không phát sinh từ các đàn định cư và ngược lại. Sự tiến hóa của hai loại này được cho là đã bắt đầu cách đây khoảng 2 triệu năm, và phân tích gen hiện nay cho thấy chúng ít nhất đã không giao phối với nhau trong khoảng 10.000 năm qua.

Các quần thể khác vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Đã phát hiện một quần thể ăn cá và động vật biển có vú riêng biệt quanh khu vực nước Anh. Lối sống của chúng cho thấy sự phân biệt trong chế độ ăn uống: Các cá heo voi ăn cá ở Alaska và Na Uy không di cư, tồn tại trong một cấu trúc xã hội ổn định, trong khi các cá heo voi ăn động vật biển có vú ở Argentina và Quần đảo Crozet có hành vi tương tự như loại di cư.

Ba loại cá voi sát thủ đã được ghi nhận trong các nghiên cứu ở Nam Cực. Hai loài lùn, Orcinus nanus và Orcinus glacialis, được các nhà khoa học Xô Viết mô tả trong thập niên 1980, nhưng nhiều nhà nghiên cứu động vật có vú dưới nước nghi ngờ về sự tồn tại của chúng và khó liên kết chúng với các loại đã mô tả dưới đây.

• Loại A: Đây là kiểu cá voi sát thủ 'chuẩn mực' với kích thước lớn, da màu đen và các mảng đốm trắng. Đốm trắng quanh mắt có kích cỡ vừa phải. Loại này thường sống ở vùng nước mở và thức ăn chính là cá voi Minke.
• Loại B: Nhỏ hơn loại A, có đốm trắng quanh mắt lớn hơn. Thay vì toàn bộ da màu đen, chúng có màu xám nhạt với mảng xám tối gọi là 'dorsal cape' kéo dài từ trán đến sau vây lưng. Các đốm trắng có màu vàng nhạt. Thức ăn chủ yếu là hải cẩu.
• Loại C: Là loại nhỏ nhất, sống theo nhóm lớn hơn các loại khác. Đốm trắng quanh mắt có xu hướng nghiêng về phía trước. Tương tự loại B, chúng có màu trắng và xám nhạt, với dải 'dorsal cape' màu xám tối và các đốm vàng nhạt. Chúng chỉ được quan sát khi săn cá tuyết Nam Cực.
• Loại D: Được nhận diện từ các bức ảnh chụp vụ mắc cạn năm 1955 tại New Zealand và sáu quan sát biển năm 2004. Dễ nhận biết với đốm trắng nhỏ cạnh mắt, vây lưng ngắn hơn bình thường và đầu hơi phồng ra (giống cá voi hoa tiêu). Chúng xuất hiện ở khu vực từ vĩ độ 40°S đến 60°S quanh vùng nước hạ Nam Cực. Mặc dù chưa có dữ liệu về chế độ ăn, nhưng được cho là ăn cá vì có hình ảnh các đàn cá này quanh lưới quét của tàu đánh bắt cá răng Patagonia.

Các loại B và C sống gần vùng nước đóng băng, có thể do tảo silic gây ra sự xuất hiện màu đốm vàng ở cả hai loại. Kiểm tra DNA ty thể cho thấy sự phân tách này mới xảy ra gần đây.

Ngoại hình và cấu trúc cơ thể

Một con cá voi sát thủ tiêu biểu luôn có lưng màu đen, với đốm trắng ở ngực và sườn bên, cùng một mảng đốm trắng nằm trên và sau đuôi mắt. Những con non mới sinh có màu vàng hoặc cam nhạt, và sẽ dần chuyển sang màu trắng khi trưởng thành. Chúng có cơ thể to lớn nhưng mạnh mẽ, với một vây lưng cao tới 2 mét. Vùng sau vây tay có màu xám tối kéo dài đến lưng. Lưng của cá voi sát thủ Nam Cực có màu trắng đến xám nhạt.

Cá voi sát thủ trưởng thành nổi bật và không thể nhầm lẫn với bất kỳ loài sinh vật biển nào khác. Khi còn nhỏ, chúng có thể bị nhầm lẫn với các loài thuộc bộ cá voi như cá ông chuông hoặc cá heo Risso. Răng của cá voi sát thủ rất khỏe và được bao phủ bởi men răng, với một bộ hàm mạnh mẽ. Các răng hàm trên lấp đầy khoảng trống giữa các răng hàm dưới khi miệng khép lại. Răng cửa thường nghiêng nhẹ về phía trước và bên ngoài, giúp chúng chịu được lực giật mạnh từ con mồi trong khi các răng giữa và răng hàm giữ chặt con mồi.

Cá voi sát thủ là loài lớn nhất trong họ cá heo còn tồn tại. Con đực thường dài từ 6 đến 8 mét và nặng khoảng 6 tấn (khoảng 5,9-6,5 tấn). Con cái nhỏ hơn, thường dài từ 5 đến 7 mét và nặng khoảng 3-4 tấn. Con đực lớn nhất từng được ghi nhận dài 9,8 mét và nặng hơn 10 tấn, trong khi con cái lớn nhất dài 8,5 mét và nặng 7,5 tấn. Con non mới sinh nặng khoảng 180 kg và dài khoảng 2,4 mét. Chúng là loài động vật biển có vú di chuyển nhanh nhất, với tốc độ có thể đạt tới 56 km/h. Bộ xương của cá voi sát thủ cho thấy các đặc điểm điển hình của họ cá heo đại dương, nhưng mạnh mẽ hơn. Lớp da của chúng không giống nhiều loài cá heo khác, với lớp da phát triển tốt, mạng lưới collagen và cơ bắp dày đặc.

Vòng đời

Cá voi cái bắt đầu trưởng thành khi đạt 15 tuổi, sau đó bước vào chu kỳ động dục và thời kỳ không có chu kỳ kéo dài từ 3 đến 16 tháng. Thời gian mang thai kéo dài từ 15 đến 18 tháng.

Để ngăn ngừa giao phối cận huyết, cá voi đực và cái thường kết đôi với cá từ đàn khác. Con cái đang nuôi con chỉ có một con non duy nhất mỗi lần, và thường chỉ sinh con một lần trong vòng 5 năm.

Cá voi cái bắt đầu sinh sản khi khoảng 40 tuổi, trung bình chúng nuôi năm con non trong suốt cuộc đời. Tuổi thọ trung bình của cá voi cái là khoảng 50 tuổi, và có thể kéo dài đến 80-90 tuổi. Một cá voi cái nổi tiếng tên là Granny (J2) được ước tính đã sống đến khoảng 103 tuổi.

Cá voi đực bắt đầu trưởng thành sinh lý khi 15 tuổi, nhưng thường giao phối khi khoảng 21 tuổi. Tuổi thọ trung bình của cá voi đực là khoảng 29 tuổi, có thể kéo dài đến 50-60 năm. Một cá voi đực tên là Old Tom từng xuất hiện mỗi mùa đông tại New South Wales, Australia từ thập niên 1840 đến 1930, và ước tính có tuổi thọ khoảng 90 năm.

Phạm vi và môi trường sống

Cá voi sát thủ xuất hiện ở mọi đại dương và hầu hết các vùng biển trên thế giới. Do phạm vi sống rộng lớn, việc đánh giá số lượng và mật độ của chúng gặp nhiều khó khăn, nhưng chúng ưa thích vùng nước vĩ độ cao và tầng nước trên cùng.

Khảo sát cho thấy mật độ cao nhất của cá voi sát thủ (>0,4 cá thể/100 km²) ở vùng biển đông bắc Đại Tây Dương quanh bờ biển Na Uy, phía bắc Thái Bình Dương dọc theo quần đảo Aleut, Vịnh Alaska và vùng Nam Đại Dương xa xôi gần Châu Nam Cực.

Săn mồi

Cá voi sát thủ là loài động vật ăn thịt đỉnh cao, không có kẻ thù tự nhiên. Chúng ăn từ cá nhỏ đến cá voi con và cá mập trắng lớn. Bằng cách săn mồi theo bầy (3-5 con hoặc hai gia đình hợp tác), chúng tách cá voi con khỏi mẹ và tấn công bằng những cú húc mạnh cho đến khi cá voi con chết. Cá voi sát thủ có 50 chiếc răng sắc nhọn nhưng không đủ để xuyên qua lớp mỡ và da dày của cá voi con, nên chúng ăn lưỡi và thịt của con mồi. Chúng cũng săn cá mập trắng lớn, lật ngửa con mồi để làm bất tỉnh tạm thời rồi cắn vào vây và bụng. Trong cuộc săn, cá voi cái thường ở giữa vòng vây và đảm nhận nhiệm vụ nặng nhọc hơn cá voi đực.

Gặp cá voi: Tách cá voi mẹ và con, dùng cú húc mạnh vào cá voi con, dìm xuống nước cho đến chết. Gặp cá mập: Húc mạnh vào thân làm cá mập lật ngửa, rồi cắn cho đến chết. Gặp cá đuối: Quật đuôi làm cá đuối bất tỉnh và gãy gai độc, rồi ăn. Gặp sư tử biển: Bơi nhanh vào bờ cắn con mồi rồi quay lại đại dương ăn. Gặp hải cẩu trên băng: Cùng bơi tạo sóng làm vỡ băng, rồi ăn hải cẩu.

Âm thanh của loài cá voi sát thủ