Ếch cóc bắt mồi bằng lưỡi dính: lưỡi lật ra và nước bọt đổi tính

Ếch bắt côn trùng bằng cái lưỡi gắn ở phía trước miệng, lật ra ngoài như ném một chiếc găng tay, chạm con mồi và cuốn về trong khoảng 0,07 giây. Theo nhóm của Alexis Noel và David Hu (Viện Công nghệ Georgia, Mỹ) công bố năm 2017, lưỡi ếch mềm hơn lưỡi người khoảng 10 lần, còn nước bọt của ếch đổi tính chất ngay lúc va chạm: loãng ra để ôm lấy con mồi, rồi đặc lại để giữ chặt.

Cái lưỡi lắp ngược

Lưỡi người gắn ở phía sau cổ họng, đầu lưỡi tự do ở phía trước. Lưỡi của phần lớn loài ếch, cóc thì ngược lại: gốc lưỡi gắn ở phía trước hàm dưới, đầu tự do nằm gấp về phía sau trong miệng. Khi bắt mồi, ếch há miệng và hất lưỡi lật ra ngoài, đầu lưỡi văng về phía trước như chiếc roi, mặt dính đập trúng con mồi.

Kiểu lắp này cho phép lưỡi "vươn" ra xa hơn so với kích thước miệng. Ở một số loài cóc và ếch, lưỡi còn được kéo dài thêm nhờ quán tính: phần thân lưỡi mềm bị kéo giãn khi văng ra, như sợi dây thun đầu có cục tẩy bị vung đi.

Những con số đo được

Năm 2017, Alexis Noel, Hao-Yuan Hsu, Yasmin Aguilar và David Hu công bố trên Journal of the Royal Society Interface kết quả đo lưỡi và nước bọt ếch:

Những con số đo ở một số loài trong phòng thí nghiệm; ếch cây, ếch đồng, cóc có kiểu bắt mồi khác nhau đôi chút.

Nước bọt đổi tính chất trong tích tắc

Phát hiện thú vị nhất là nước bọt ếch thuộc loại chất lỏng phi Newton, cụ thể là loãng đi khi bị tác động mạnh (shear-thinning) — giống tương cà, sơn tường, hay hỗn hợp bột và nước.

1. Lúc va chạm: lưỡi đập mạnh vào con mồi, nước bọt bị ép và trượt nhanh, trở nên loãng, chảy vào mọi khe nhỏ trên thân côn trùng.
2. Lúc kéo về: lực tác động giảm, nước bọt đặc lại, bám chặt như keo.
3. Lưỡi mềm hỗ trợ: lưỡi mềm như đệm, khi va vào thì ôm quanh con mồi, tăng diện tích tiếp xúc và giảm lực dội làm con mồi bật ra.
4. Nhả mồi: khi nuốt, ếch cọ lưỡi vào trong miệng, nước bọt lại bị khuấy và loãng ra, con mồi dễ tách khỏi lưỡi.

Các nhà nghiên cứu cho rằng cơ chế này có thể gợi ý cho băng keo dán – bóc lặp lại được nhiều lần.

Mắt ếch: chỉ thấy cái gì động đậy

Năm 1959, Jerome Lettvin, Humberto Maturana, Warren McCulloch và Walter Pitts công bố bài báo nổi tiếng What the Frog's Eye Tells the Frog's Brain (Mắt ếch nói gì với não ếch). Họ ghi tín hiệu từ các sợi thần kinh thị giác và thấy có những tế bào phản ứng mạnh nhất với một vật nhỏ, sẫm màu, di chuyển trong tầm nhìn — đúng hình dạng một con côn trùng đang bay hay bò. Người ta gọi vui chúng là "máy dò bọ".

Hệ quả: ếch rất giỏi phản ứng với côn trùng đang động đậy nhưng thường không để ý tới thức ăn nằm im. Nhiều người nuôi ếch nhận thấy ếch không ăn mồi chết đặt sẵn mà phải là mồi sống cử động. Phát hiện này cũng là một cột mốc trong khoa học thần kinh: mắt không chỉ "chụp ảnh" gửi lên não mà đã lọc và xử lý thông tin ngay từ võng mạc.

Dùng mắt để nuốt

Ếch còn một mẹo kỳ lạ sau khi bắt mồi. Khi nuốt, ếch nhắm mắt và ấn hai nhãn cầu tụt sâu xuống, qua lớp mô mỏng ở vòm miệng, đẩy con mồi về phía cổ họng. Năm 2004, nhóm của Robert Levine công bố trên Canadian Journal of Zoology rằng ếch nuốt chậm hơn hẳn khi không dùng được mắt để hỗ trợ. Lần tới thấy ếch chớp mắt lúc nuốt, đó không phải nhắm mắt thưởng thức mà là đang dùng mắt như một bộ phận đẩy thức ăn.

Ngồi chờ và phóng: kiểu săn tiết kiệm sức

Phần lớn ếch, cóc là thợ săn rình: ngồi yên hàng giờ, gần như không tốn năng lượng, chờ côn trùng đi qua tầm lưỡi. Khi mồi tới, toàn bộ hành động — xoay đầu, há miệng, phóng lưỡi, kéo về, ngậm miệng — gói gọn trong một phần mười giây. Cách sống này hợp với động vật máu lạnh: không cần đốt năng lượng giữ thân nhiệt, cũng không cần chạy đuổi.

Không phải loài nào cũng giống nhau. Một số ếch cây và ếch nhỏ có lưỡi ngắn, phải nhảy chồm theo mồi. Một số loài cóc có lưỡi dài, mềm, kéo giãn nhiều khi phóng. Ếch móng vuốt châu Phi sống dưới nước thì gần như không có lưỡi, dùng tay đưa mồi vào miệng. Chiếc lưỡi dính chỉ là một trong nhiều lời giải.

Thí nghiệm bếp: chất lỏng loãng ra khi bị tác động

Muốn cảm nhận tính chất "loãng khi bị tác động mạnh" của nước bọt ếch, không cần phòng thí nghiệm. Lấy chai tương cà: dốc ngược để yên, tương gần như không chảy. Lắc mạnh hoặc vỗ đáy chai, tương bỗng chảy ồ ra. Đó chính là chất lỏng loãng khi bị khuấy — cùng nhóm tính chất với nước bọt ếch, dù thành phần khác hẳn.

Sơn tường cũng vậy: quét thì loãng ra dễ trải, ngừng quét thì đặc lại không chảy giọt. Lưu ý hỗn hợp bột năng với nước lại làm điều ngược lại — đặc cứng khi bị đập mạnh — nên đừng dùng nó để minh hoạ nước bọt ếch.

Góc nhìn hôm nay: quan sát ếch nhái ở Việt Nam

Ếch đồng, nhái, ngoé, ếch cây và cóc nhà đều có mặt quanh nhà, ruộng, vườn ở Việt Nam. Vài cách quan sát an toàn:

• Buổi tối gần bóng đèn ngoài hiên, cóc nhà hay ngồi chờ côn trùng bị ánh sáng hút tới. Đứng yên quan sát, bạn sẽ thấy lưỡi lật ra nhanh tới mức gần như chỉ thấy côn trùng biến mất.
• Quay chậm bằng điện thoại (240 khung hình mỗi giây nếu có) mới thấy rõ lưỡi lật ra rồi cuốn về.
• Không cầm cóc bằng tay trần rồi dụi mắt: tuyến sau tai của cóc tiết chất độc. Rửa tay sau khi chạm vào ếch nhái.
• Không ăn cóc và trứng cóc. Ngộ độc cóc là tai nạn được cảnh báo nhiều lần ở Việt Nam, có trường hợp tử vong; nghi ngộ độc phải đến cơ sở y tế ngay.

Ếch nhái cũng là nhóm động vật nhạy với ô nhiễm. Vườn có nhiều ếch nhái thường là vườn ít thuốc trừ sâu, và chúng là "thiên địch" ăn côn trùng miễn phí.