Buzz
Mặc dù chỉ ngủ 20 phút mỗi ngày, cơ chế giấc ngủ ngắn của hươu cao cổ đã giúp chúng tồn tại suốt sáu triệu năm trên thảo nguyên châu Phi đầy rẫy nguy hiểm.
Khi ánh sáng mặt trời dần nhạt nhòa sau những cánh rừng keo châu Phi, hươu cao cổ, những cư dân cao nhất của thảo nguyên, bắt đầu bước vào trạng thái nghỉ ngơi kỳ lạ. Chúng đứng yên, có khi nằm xuống giữa đồng cỏ mênh mông, đôi mắt khép hờ, chiếc cổ uốn cong như dấu chấm hỏi, đôi tai rung nhẹ như những radar cực kỳ nhạy bén. Điều đặc biệt là thời gian ngủ cực ngắn, chỉ khoảng 20 phút mỗi ngày. Trong khi đa số động vật có vú khác cần ngủ nhiều giờ để duy trì các chức năng sinh lý, hươu cao cổ lại có thể tồn tại và phát triển mạnh mẽ trên thảo nguyên đầy nguy hiểm nhờ vào những giấc ngủ ngắn ngủi. Vậy điều gì đã giúp chúng có cơ chế giấc ngủ đặc biệt như vậy? Để hiểu rõ hơn, chúng ta phải nhìn vào hành trình tiến hóa kéo dài hàng triệu năm của loài vật này.
Khoảng 18 triệu năm trước, trong kỷ Miocen, tổ tiên của hươu cao cổ không sở hữu chiếc cổ dài như ngày nay. Chúng nhỏ bé hơn, có cổ ngắn và có hình dáng giống loài linh dương có sừng. Tuy nhiên, khi thảo nguyên châu Phi mở rộng và cây cối trở nên cao hơn, những cá thể có khả năng vươn cổ để ăn lá từ những tán cây cao đã có lợi thế lớn trong việc sinh tồn. Theo các nhà cổ sinh vật học, qua hơn 200.000 thế hệ, chiều dài cổ của hươu cao cổ đã dài thêm 2,4 mét, giúp chúng trở thành loài động vật ăn cỏ nổi bật nhất trên thế giới. Tuy nhiên, sự tiến hóa này không chỉ mang lại lợi ích mà còn tạo ra những thử thách trong việc sinh tồn.
Khi cổ hươu cao cổ dần dài ra, cơ thể của chúng trở thành một cỗ máy sinh lý phức tạp. Để uống nước, hươu cao cổ phải dang rộng đôi chân dài trong khoảng 4 giây, khiến huyết áp dao động mạnh và đẩy chúng vào tình thế nguy hiểm. Thời gian này có thể là sinh tử nếu có kẻ săn mồi như sư tử đang rình rập xung quanh. Vì lý do này, hươu cao cổ đã phát triển một hệ thống cảnh giác cực kỳ nhạy bén, nơi giấc ngủ không phải là khoảng thời gian dài mà được chia thành những giấc ngủ ngắn, giúp chúng luôn sẵn sàng phản ứng với bất kỳ mối nguy hiểm nào.
Tại khu bảo tồn Maasai Mara ở Kenya, các nhà khoa học đã sử dụng camera hồng ngoại để nghiên cứu hành vi ngủ của hươu cao cổ. Kết quả cho thấy loài vật này có một cơ chế ngủ vô cùng đặc biệt. Khi đứng ngủ, nhịp tim của chúng giảm từ 170 xuống 40 nhịp/phút, bộ não rơi vào trạng thái nghỉ ngơi nông, giống như giấc ngủ không REM ở con người. Nhờ vào trạng thái này, hươu cao cổ có thể thức dậy ngay lập tức trong vòng chưa đầy một giây, nhanh gấp sáu lần so với khi chúng nằm xuống ngủ. Cơ chế sinh lý này giúp hươu cao cổ nhận biết và chạy trốn ngay lập tức khi phát hiện nguy hiểm.
Không chỉ có khả năng thức tỉnh nhanh chóng, hươu cao cổ còn sở hữu một đặc điểm di truyền độc đáo giúp chúng duy trì sự cảnh giác ngay cả trong giấc ngủ. Một nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature vào năm 2019 chỉ ra rằng gen đồng hồ sinh học PER2 của chúng có một đột biến đặc biệt, giúp chúng cảm nhận sự thay đổi ánh sáng một cách nhạy bén. Đôi mắt của hươu cao cổ có thể phát hiện sự thay đổi ánh sáng chỉ với độ sáng 0,01 lux, tương đương với ánh sáng từ một que diêm ở khoảng cách 30 mét. Điều này có nghĩa là ngay cả trong bóng tối, khi phần lớn động vật khác vẫn đang ngủ say, hươu cao cổ có thể nhận diện những chuyển động nhỏ nhất trong môi trường xung quanh, giúp chúng phát hiện mối đe dọa từ kẻ săn mồi một cách sớm nhất.
Cơ chế cảnh giác không chỉ thể hiện qua hệ thống thần kinh mà còn ảnh hưởng đến cấu trúc não bộ của hươu cao cổ. Các nghiên cứu giải phẫu chỉ ra rằng nhân suprachiasmatic (trung tâm điều khiển nhịp sinh học) của chúng lớn hơn 30% so với các loài động vật có kích thước tương đương. Hơn nữa, vùng hồi hải mã (chức năng chính là trí nhớ không gian) phát triển mạnh mẽ với lượng lớn tế bào hình sao, giúp hươu cao cổ nhanh chóng ghi nhớ địa hình và tìm đường thoát hiểm khi cần thiết. Đặc biệt, trong các nghiên cứu sóng não qua EEG, các nhà khoa học phát hiện hươu cao cổ vẫn có thể cảm nhận được rung động từ sư tử cách xa 1,5 km, tương tự như hệ thống radar của máy bay chiến đấu.
Ngoài hệ thống sinh học cá nhân, hươu cao cổ còn phát triển một chiến lược cộng tác độc đáo để nâng cao khả năng sống sót. Tại đồng cỏ Serengeti, các nhà khoa học nhận thấy rằng loài vật này có một hệ thống cảnh báo ngầm trong đàn. Khi một số cá thể đang ngủ vi mô, những con khác vẫn tỉnh táo và quan sát môi trường xung quanh. Chúng cũng dùng chuyển động cổ để truyền tải thông điệp: nếu cổ di chuyển chậm rãi, nghĩa là môi trường an toàn, còn nếu có cú giật mạnh, đó là dấu hiệu của nguy hiểm.
Mặc dù hươu cao cổ không phát ra âm thanh lớn để giao tiếp như voi hay sư tử, chúng có khả năng sử dụng sóng hạ âm trong dải 16-25 Hz để gửi tín hiệu. Những rung động này lan truyền qua mặt đất nhanh gấp ba lần so với âm thanh trong không khí, giúp chúng cảnh báo các cá thể trong đàn mà không gây sự chú ý từ kẻ săn mồi.
Chiến lược sinh tồn này giúp hươu cao cổ duy trì sự sống trên thảo nguyên, nhưng nó cũng phải trả giá đắt. Những con hươu non phải học cách đứng lên trong vòng 30 phút sau khi sinh, nếu không chúng sẽ dễ dàng trở thành con mồi. Tuy nhiên, ngay cả khi đã đứng vững, khoảng 50% hươu con vẫn không thể sống sót qua 6 tháng tuổi, bởi chỉ cần một giấc ngủ sâu kéo dài quá 3 phút có thể khiến chúng bị kẻ săn mồi tấn công. Các nhà nghiên cứu tại sở thú San Diego phát hiện hươu con đã phát triển một cơ chế ngủ đặc biệt, với giấc ngủ phân chia giữa hai bán cầu não: khi một bán cầu nghỉ ngơi, bán cầu còn lại vẫn duy trì sự tỉnh táo để phát hiện nguy hiểm.
Giấc ngủ 20 phút mỗi ngày của hươu cao cổ không chỉ là một hiện tượng sinh lý đơn thuần, mà là kết quả của sáu triệu năm chọn lọc tự nhiên. Loài động vật này đã biến giấc ngủ ngắn thành chiến lược sinh tồn tối ưu, nơi mỗi khoảnh khắc tỉnh thức đều có thể quyết định sự sống còn của chúng.
