Ngựa có thể chợp mắt ngủ khi vẫn đang đứng - Ảnh: THE SPRUCE PETS
Bí mật này mà nằm ở cấu trúc giải phẫu đặc biệt - một cơ chế sinh học được tiến hóa để sinh tồn.
'Đỉnh cao' ngủ đứng của ngựa
Khả năng ngủ đứng của ngựa là kết quả của một cơ chế giải phẫu đặc biệt gọi là hệ thống khóa chi. Đây là tập hợp các gân, dây chằng và cấu trúc xương phối hợp với nhau để cố định khớp mà không cần cơ bắp co liên tục.
Theo các tài liệu giải phẫu thú y của Đại học Cornell và Đại học Pennsylvania (Mỹ), ở chân trước, hệ thống dây chằng treo và gân gấp sâu đóng vai trò như một "dây treo sinh học", giúp giữ khớp cổ chân và khớp gối ổn định khi trọng lượng cơ thể dồn xuống.
Ở chân sau, cơ chế khóa xương bánh chè cho phép ngựa cố định khớp gối bằng cách móc xương bánh chè vào một gờ xương đùi, tạo trạng thái "khóa cơ học". Khi đó, một chân ngựa có thể chịu lực trong khi các nhóm cơ lớn được thả lỏng.
Điểm đáng chú ý là cơ chế này hoạt động chủ yếu dựa trên cấu trúc thụ động, chứ không phải hoạt động cơ bắp tích cực.
Điều đó giúp ngựa tiết kiệm năng lượng đáng kể. Nếu một động vật nặng 400-500kg phải dùng cơ bắp liên tục để giữ thăng bằng khi đứng, mức tiêu hao năng lượng sẽ rất lớn. Hệ thống khóa chi cho phép chúng "nghỉ mà vẫn đứng", giảm mỏi cơ và duy trì trạng thái sẵn sàng vận động.
Những giấc ngủ sâu chỉ đến khi ngựa ở tư thế nằm - Ảnh: GLADIATOR EQUINE
Tuy nhiên, ngủ đứng không đồng nghĩa với ngủ sâu. Theo các nghiên cứu về chu kỳ giấc ngủ ở ngựa đăng trên Equine Veterinary Journal, ngựa chỉ có thể đạt được giấc ngủ nông trong tư thế đứng.
Để bước vào giai đoạn ngủ sâu có chuyển động mắt nhanh - giai đoạn liên quan đến phục hồi thần kinh và điều hòa nhận thức - ngựa buộc phải nằm xuống.
Trong tự nhiên, chúng thường nằm trong thời gian ngắn, theo từng đợt, khi cảm thấy môi trường đủ an toàn.
Khả năng ngủ đứng vì thế là một chiến lược tiến hóa. Là động vật ăn cỏ ở đồng cỏ rộng lớn, ngựa luôn đối mặt nguy cơ từ thú săn mồi. Theo các nhà sinh học tiến hóa, những cá thể có thể nghỉ ngơi mà vẫn duy trì tư thế sẵn sàng bỏ chạy có lợi thế sinh tồn rõ rệt.
Ít gãy chân trong tự nhiên, dễ tổn thương khi nuôi nhốt
Cấu trúc chi giúp ngựa ngủ đứng cũng là một phần của hệ thống chịu lực tinh vi nhưng chính cấu trúc ấy lại khiến chấn thương chân trở thành vấn đề nghiêm trọng trong môi trường nuôi nhốt hoặc đua thể thao.
Theo các nghiên cứu thú y tổng hợp trên Journal of Equine Veterinary Science, xương chân ngựa dài và tương đối mảnh, được tối ưu hóa cho tốc độ và hiệu suất chuyển động hơn là chịu va chạm mạnh từ bên ngoài.
Ngựa thường dễ gặp chấn thương trong môi trường nuôi nhốt hơn ngoài tự nhiên - Ảnh: GLADIATOR EQUINE
Trong tự nhiên, ngựa hiếm khi phải xoay chuyển gấp trên mặt nền cứng hoặc chạy ở cường độ cực đại lặp đi lặp lại trên đường đua nhân tạo. Môi trường hoang dã cung cấp nền đất mềm hơn, chuyển động linh hoạt hơn và ít áp lực lặp lại lên cùng một cấu trúc.
Khi nuôi nhốt hoặc thi đấu, đặc biệt trong đua ngựa, lực tác động lên chi có thể gấp nhiều lần trọng lượng cơ thể ở mỗi bước phi nước đại.
Theo các phân tích cơ sinh học, tải trọng này tạo áp lực lớn lên xương ống chân và hệ gân. Một khi xương bị gãy, khả năng hồi phục của ngựa rất hạn chế do trọng lượng cơ thể lớn và cấu trúc chi phụ thuộc nhiều vào cân bằng cơ học.
Chính vì vậy, chấn thương chân ở ngựa thường nghiêm trọng hơn so với nhiều loài khác.
Sự khác biệt giữa môi trường tự nhiên và môi trường do con người tạo ra cho thấy một nghịch lý tiến hóa. Những đặc điểm giúp ngựa ngủ đứng và chạy nhanh trên thảo nguyên lại khiến chúng dễ tổn thương hơn khi bị đặt vào hệ thống vận động nhân tạo.
