Nhiều sinh vật biển sâu tự phát sáng vì dưới đó tối đen, và ánh sáng trở thành thứ ngôn ngữ để sống còn. Chúng tạo ra ánh sáng bằng một phản ứng hoá học trong cơ thể, cùng kiểu với con đom đóm, rồi dùng nó để dụ mồi, ẩn mình, tìm bạn và đuổi kẻ thù.
Chào bạn, đây là Nhà Khám Phá. Ai ở quê từng thấy đom đóm lập loè bờ ruộng mùa hè chắc sẽ thích tập này. Hôm nay mình lặn xuống nơi ánh nắng không bao giờ chạm tới, để xem cả một thế giới đom đóm dưới nước đang làm gì trong bóng tối.
Một sinh vật tự phát sáng bằng cách nào?
Ánh sáng sinh học không giống bóng đèn dây tóc, nó không nóng. Trong cơ thể sinh vật có một chất có thể phát sáng, các nhà khoa học gọi chung là lu xi phe rin, và một loại men giúp chất ấy phản ứng với ô xy.
Khi phản ứng xảy ra, năng lượng thoát ra dưới dạng ánh sáng gần như không kèm hơi nóng. Đó là lý do bạn có thể cầm một con đom đóm trong lòng bàn tay mà không thấy ấm.
Có loài tự làm ra chất phát sáng. Có loài lại nuôi vi khuẩn phát sáng trong một túi nhỏ trên cơ thể, cho vi khuẩn chỗ ở và thức ăn, đổi lại được một chiếc đèn sống luôn bật sẵn.
Dưới biển, khả năng này phổ biến tới mức đáng kinh ngạc. Các cuộc khảo sát cho thấy ở vùng nước sâu, phần lớn những con vật trôi và bơi trong cột nước đều có thể phát sáng theo cách này hay cách khác.
Cá cần câu và những chiếc đèn dụ mồi
Nổi tiếng nhất có lẽ là cá cần câu biển sâu. Trên đầu cá cái có một chiếc gai dài như cần câu, đầu gai có một bọng nhỏ chứa vi khuẩn phát sáng. Trong bóng tối, chấm sáng ấy lắc lư như một con mồi nhỏ.
Con cá nhỏ nào tò mò bơi lại gần sẽ thấy một cái miệng rộng với hàm răng nhọn hoắt mở ra ngay sau đó. Thức ăn ở biển sâu rất hiếm, nên thay vì đi tìm mồi, cá cần câu để mồi tự tìm đến.
Chuyện về cá đực còn lạ hơn. Ở một số loài, con đực nhỏ xíu, tìm được con cái thì bám vào người nó, rồi dần dần dính liền luôn vào cơ thể con cái, sống nhờ như một phần của con cái.
Nghe thì kỳ quặc, nhưng trong một vùng nước tối mênh mông, nơi hai con cá có thể cả đời không gặp nhau, giữ được bạn đời ở bên mình là một cách sinh tồn rất khôn ngoan.
Thắp đèn để tàng hình nghe có ngược đời không?
Ở vùng nước còn chút ánh sáng mờ từ trên rọi xuống, kẻ săn mồi hay nhìn ngược lên để thấy bóng đen của con mồi in trên nền sáng. Một số loài cá và mực đã nghĩ ra cách đối phó rất tài: thắp đèn ở bụng.
Những đốm sáng dưới bụng chúng được điều chỉnh cho khớp với độ sáng và màu của ánh nắng từ trên xuống. Thế là cái bóng biến mất, con vật hoà vào nền nước như tàng hình.
Một ví dụ nổi tiếng là mực đom đóm ở vùng biển Nhật Bản. Mùa xuân, chúng kéo vào gần bờ đẻ trứng hàng loạt, cả mặt vịnh ban đêm lấp lánh ánh xanh, người dân địa phương coi đó là một cảnh đẹp của mùa.
Còn có những loài dùng ánh sáng như còi báo động. Khi bị tấn công, chúng chớp sáng thật mạnh, có loài phun ra một đám chất nhầy phát sáng rồi lẩn đi, để lại kẻ săn mồi ngơ ngác trước một đám mây sáng.
Vì sao ánh sáng dưới biển gần như toàn màu xanh?
Nếu được xem những thước phim quay ở biển sâu, bạn sẽ thấy phần lớn ánh sáng sinh học có màu xanh lam hoặc xanh lục. Đó không phải tình cờ.
Nước biển hút ánh sáng đỏ và vàng rất nhanh, còn ánh sáng xanh thì đi được xa nhất. Phát ra màu xanh là cách tiết kiệm năng lượng nhất để tín hiệu đi xa. Mắt của phần lớn sinh vật biển sâu cũng chỉ nhạy với màu xanh.
Nhưng có một loài cá đã lợi dụng đúng điểm đó. Một số loài cá rồng biển sâu phát ra ánh sáng đỏ từ chiếc đèn gần mắt. Vì gần như không ai dưới đó nhìn thấy màu đỏ, chúng có một chiếc đèn pin bí mật, soi con mồi mà con mồi không biết mình đang bị soi.
Cũng vì vậy mà nhiều loài tôm cá biển sâu có màu đỏ. Ở dưới đó, đỏ là màu vô hình, chẳng khác gì mặc áo đen trong đêm.
Có thể thấy biển phát sáng ở gần bờ không?
Có, và nhiều người đã tình cờ thấy mà không biết đó là gì. Vào một số đêm, sóng vỗ vào bờ bỗng lấp lánh xanh, bước chân trên cát ướt để lại những vệt sáng.
Thủ phạm thường là những sinh vật đơn bào nhỏ li ti trôi nổi trong nước, thuộc nhóm tảo hai roi. Khi bị khuấy động bởi sóng hay mái chèo, chúng chớp sáng. Các nhà khoa học cho rằng đó là một kiểu báo động, ánh sáng làm lộ vị trí kẻ đang ăn chúng, để những con lớn hơn tới ăn kẻ đó.
Cảnh này có thể gặp ở nhiều vùng biển, kể cả một số bãi biển Việt Nam, nhưng không đoán trước được, phải đúng lúc sinh vật ấy nở rộ và đêm đủ tối.
Lưu ý là khi một loài tảo nở rộ quá mức, nước có thể bị thiếu ô xy hoặc có chất độc với tôm cá. Thấy biển phát sáng thì ngắm từ trên bờ là đẹp nhất, còn tắm thì nên nghe theo khuyến cáo của địa phương.
Câu hỏi thường gặp
Đom đóm và sinh vật biển phát sáng có giống nhau không?
Nguyên lý chung giống nhau, đều là một chất phát sáng phản ứng với ô xy nhờ một loại men. Nhưng chất và men ở mỗi nhóm sinh vật khác nhau, nhiều nhóm đã tự tìm ra khả năng này một cách riêng rẽ trong quá trình tiến hoá.
Ánh sáng sinh học có làm sinh vật nóng lên không?
Gần như không, vì phần lớn năng lượng của phản ứng biến thành ánh sáng chứ không thành nhiệt. Người ta gọi đó là ánh sáng lạnh, hiệu quả hơn nhiều so với bóng đèn dây tóc.
Con người đã ứng dụng ánh sáng sinh học vào việc gì?
Các nhà khoa học dùng chất phát sáng và những loại đạm phát quang lấy từ sinh vật biển để đánh dấu tế bào, theo dõi gen trong phòng thí nghiệm. Một loại đạm phát quang màu xanh lấy từ sứa đã mở ra rất nhiều nghiên cứu sinh học.
Ở Việt Nam có sinh vật nào tự phát sáng?
Trên cạn có đom đóm và một số loài nấm phát sáng trong rừng ẩm. Dưới biển có các loài tảo hai roi làm sóng phát sáng, một số loài sứa, mực và cá ở vùng nước sâu ngoài khơi.
Vì sao cá biển sâu thường trông rất đáng sợ?
Thức ăn hiếm nên nhiều loài có miệng to, răng dài để không bỏ lỡ con mồi nào gặp được. Thân hình chúng cũng thường nhỏ, mềm để tiết kiệm năng lượng, trông dữ tợn nhưng phần lớn chỉ dài bằng bàn tay.
