Hải cẩu voi ngủ dưới nước thế nào: giấc ngủ xoắn ốc chỉ hai giờ mỗi ngày

Hải cẩu voi ngủ ngay trong lúc lặn: chúng chìm xuống vài trăm mét rồi chợp mắt từng giấc ngắn chừng mười phút, cơ thể vừa ngủ vừa xoay tròn chầm chậm đi xuống. Theo nghiên cứu đo sóng não trên hải cẩu voi phương bắc công bố năm 2023, khi ra khơi mỗi ngày chúng chỉ ngủ khoảng 2 giờ, ít ngang loài voi châu Phi, loài thú được biết là ngủ ít nhất. Khi lên bờ, chúng lại ngủ bù tới khoảng 10 giờ mỗi ngày.

Hải cẩu voi là ai

Có hai loài hải cẩu voi. Hải cẩu voi phương bắc (Mirounga angustirostris) sống dọc bờ Thái Bình Dương của Bắc Mỹ, từ Mexico tới Alaska. Hải cẩu voi phương nam (Mirounga leonina) sống quanh Nam Đại Dương, sinh sản trên các đảo cận Nam Cực như Nam Georgia, Kerguelen, Macquarie và bán đảo Valdés của Argentina.

Tên gọi đến từ chiếc vòi mềm trên mũi con đực trưởng thành, phồng lên khi chúng gầm để doạ đối thủ trong mùa sinh sản. Đây cũng là loài có chênh lệch giữa hai giới thuộc hàng lớn nhất trong thú. Ở loài phương nam, con đực to nhất có thể dài khoảng 5 m và nặng tới khoảng 4 tấn, trong khi con cái thường chỉ vài trăm kg. Loài phương nam là loài hải cẩu lớn nhất thế giới.

Hải cẩu voi thuộc họ hải cẩu thật (Phocidae): không có vành tai ngoài, bơi bằng cách vẫy hai chân sau sang hai bên, lên bờ thì trườn bằng bụng. Bài phân biệt hải cẩu, sư tử biển và hải mã đã có ở mảng khác trong hệ, ở đây chỉ bàn chuyện lặn và ngủ.

Một năm của hải cẩu voi: hai lần lên bờ, hai chuyến ra khơi

Lấy loài phương bắc làm ví dụ, vì đây là loài được theo dõi kỹ nhất, chủ yếu từ khu bảo tồn Año Nuevo ở California:

1. Mùa sinh sản trên bờ (mùa đông): con đực lên bờ trước để tranh lãnh thổ. Con cái lên sau, sinh một con non, cho bú khoảng bốn tuần. Suốt thời gian này cả mẹ lẫn đực đầu đàn gần như nhịn ăn, sống nhờ lớp mỡ.
2. Chuyến đi ngắn sau sinh sản: chúng ra khơi khoảng hai tháng để ăn bù.
3. Mùa thay lông trên bờ: quay lại bờ vài tuần, lột lớp da và lông cũ theo từng mảng.
4. Chuyến đi dài: rời bờ khoảng bảy, tám tháng, bơi xa hàng nghìn km ra giữa đông bắc Thái Bình Dương, rồi lại về bờ cho mùa sinh sản tiếp theo.

Phần lớn đời hải cẩu voi trôi qua ngoài khơi. Và ngoài khơi, chúng gần như không bao giờ nghỉ ở mặt nước.

Lặn liên tục suốt nhiều tháng

Dữ liệu từ máy ghi độ sâu gắn trên lưng cho thấy một nhịp sống khó tin. Khi ở biển, hải cẩu voi lặn gần như liên tục ngày lẫn đêm:

• Mỗi lần lặn thường kéo dài khoảng 20 đến 30 phút.
• Độ sâu thường nằm trong khoảng vài trăm mét, nhiều lần xuống 400 đến 800 m.
• Giữa hai lần lặn, chúng chỉ ở mặt nước khoảng hai, ba phút để thở.
• Tính ra, chúng ở dưới nước khoảng 90% thời gian trong suốt chuyến đi.

Những lần lặn sâu nhất ghi được ở loài phương nam vượt 2.000 m, và có lần lặn kéo dài gần hai giờ. Nhưng điều làm giới nghiên cứu chú ý không phải kỷ lục, mà là sự đều đặn: hàng nghìn lần lặn nối tiếp, không có quãng nghỉ dài nào ở mặt nước.

Vì sao không nghỉ ở mặt nước

Mặt nước là nơi nguy hiểm. Cá voi sát thủ và cá mập trắng lớn săn hải cẩu voi chủ yếu ở tầng nông và gần bờ. Ở độ sâu vài trăm mét, một con hải cẩu voi ít bị phát hiện hơn nhiều. Vì thế ngủ ở mặt nước, việc mà nhiều loài thú biển khác vẫn làm, là lựa chọn rủi ro với chúng.

Ngủ khi đang chìm: phát hiện năm 2023

Từ lâu, các nhà nghiên cứu đã thấy trong dữ liệu độ sâu những lần lặn kỳ lạ: hải cẩu không bơi chủ động mà chìm từ từ, có khi trôi xoắn ốc. Người ta gọi đó là "lặn trôi" (drift dive) và đoán đây là lúc chúng nghỉ hoặc tiêu hoá thức ăn. Nhưng không ai chứng minh được là chúng đang ngủ.

Năm 2023, nhóm nghiên cứu do Jessica Kendall-Bar dẫn đầu, thuộc Đại học California tại Santa Cruz, công bố trên tạp chí Science kết quả đo điện não đồ trên hải cẩu voi phương bắc đang bơi tự do ngoài biển. Họ gắn một chiếc mũ cảm biến mềm lên đầu hải cẩu, kết hợp máy ghi độ sâu và cảm biến chuyển động. Những gì họ thấy:

• Bắt đầu bằng giấc ngủ sóng chậm: sau khi lặn xuống vài chục mét bằng cách bơi, hải cẩu bước vào giấc ngủ sâu nhưng vẫn giữ tư thế, tiếp tục chìm.
• Chuyển sang giấc ngủ REM: lúc này cơ thể mất trương lực cơ, con vật lật ngửa và bắt đầu trôi xoắn ốc xuống dưới, như một chiếc lá rơi. Nhóm nghiên cứu gọi đó là "vòng xoáy ngủ".
• Thời lượng: mỗi giấc dưới nước trung bình khoảng 10 phút, có khi chạm tới đáy biển nông và nằm ngủ trên đó.
• Tổng thời gian ngủ khi ở biển: trung bình khoảng 2 giờ mỗi ngày, chia thành nhiều giấc ngắn.

Hai giờ mỗi ngày trong nhiều tháng liền là con số rất thấp với một loài thú. So sánh: khi ở trên bờ, cùng những con hải cẩu đó ngủ khoảng 10 giờ mỗi ngày. Có vẻ chúng tích được "món nợ ngủ" ngoài khơi và trả lại khi về bờ an toàn.

Vì sao không ngủ một nửa não như cá heo

Cá heo và nhiều loài cá voi có thể ngủ bằng một bán cầu não trong khi nửa kia vẫn thức để điều khiển bơi và thở. Hải cẩu tai (như sư tử biển) cũng làm được điều tương tự khi ở nước. Còn ở hải cẩu voi, dữ liệu năm 2023 không cho thấy kiểu ngủ nửa não rõ rệt như vậy: chúng ngủ trọn, mất hẳn trương lực cơ trong giai đoạn REM. Chúng giải bài toán an toàn bằng cách khác: ngủ ở nơi kẻ săn mồi hiếm khi tới, và ngủ thật ngắn.

Lặn trôi còn cho biết hải cẩu béo hay gầy

Khi hải cẩu trôi thụ động, tốc độ chìm hay nổi phụ thuộc vào tỷ lệ mỡ trong cơ thể. Mỡ nhẹ hơn nước biển, còn cơ và xương nặng hơn. Đầu chuyến đi, con hải cẩu gầy sau mùa sinh sản chìm nhanh khi trôi. Càng ăn được nhiều, lớp mỡ càng dày, nó chìm chậm dần, tới một lúc có thể nổi lên khi trôi.

Các nhà khoa học tận dụng điều này: chỉ cần theo dõi tốc độ trôi qua thẻ ghi, họ biết được con hải cẩu đang kiếm ăn tốt hay kém mà không cần bắt lại để cân. Đây là một cách quan sát sức khoẻ quần thể từ xa, và gián tiếp cho biết vùng biển đó có nhiều thức ăn hay không.

Chúng ăn gì ở độ sâu đó

Hải cẩu voi ăn mực, cá tầng giữa và tầng sâu, cá gần đáy, và cả cá đuối nhỏ, cá mập nhỏ tuỳ vùng. Con đực và con cái loài phương bắc thường đi kiếm ăn ở các vùng khác nhau: con cái đi xa ra khơi vùng nước mở, con đực hay đi dọc rìa thềm lục địa lên phía bắc. Nhiều loài mồi của chúng thuộc nhóm sinh vật di chuyển lên xuống theo ngày đêm, nên hải cẩu cũng lặn nông hơn về đêm và sâu hơn ban ngày, bám theo con mồi.

Từ bờ vực tuyệt chủng trở lại

Thế kỷ 19, hải cẩu voi phương bắc bị săn ráo riết để lấy mỡ nấu dầu. Tới cuối thế kỷ đó, nhiều người tưởng loài này đã tuyệt chủng. Một nhóm nhỏ còn sót lại trên đảo Guadalupe ngoài khơi Mexico, ước tính chỉ vài chục tới vài trăm cá thể. Nhờ được bảo vệ từ đầu thế kỷ 20, quần thể hồi phục mạnh và ngày nay lên tới hàng trăm nghìn con.

Cái giá của cú sụt giảm đó vẫn còn: các nghiên cứu di truyền cho thấy hải cẩu voi phương bắc có độ đa dạng gen rất thấp, dấu vết của "nút cổ chai" quần thể. Điều này khiến loài có thể dễ tổn thương hơn trước dịch bệnh hay biến đổi môi trường. IUCN hiện xếp cả hai loài ở mức Ít quan ngại.

Góc nhìn hôm nay: đến xem và đọc thêm

Khu bảo tồn Año Nuevo và bãi Piedras Blancas ở California là hai nơi nổi tiếng để xem hải cẩu voi phương bắc. Ở Año Nuevo, mùa sinh sản có tour đi bộ theo nhóm với hướng dẫn viên, du khách phải giữ khoảng cách. Hải cẩu voi trông chậm chạp trên cát nhưng con đực có thể lao tới rất nhanh khi bị làm phiền. Bán đảo Valdés ở Argentina là điểm xem loài phương nam.

Điều đáng nhớ nhất từ loài này có lẽ là: những con thú lớn, chậm trên bờ lại sống một đời ngoài khơi gần như không ngơi nghỉ, ngủ từng mẩu mười phút trong bóng tối. Ai muốn xem tận mắt "vòng xoáy ngủ" có thể tìm đoạn mô phỏng ba chiều đi kèm bài báo năm 2023, được nhóm nghiên cứu công bố công khai.