Vì sao những động vật ‘to xác’ thường sống ở vùng nước sâu?

Loài mực khổng lồ Mesonychoteuthis hamiltoni - Ảnh: LIVE SCIENCE

Bọt biển to như xe tải

Theo trang Live Science, các loài như mực ống, nhện biển, sâu biển và nhiều động vật khác ở những vùng nước sâu có khi đạt được kích thước gấp nhiều lần so với những động vật sống tại biển nông hay động vật trên cạn.

Chẳng hạn, mực khổng lồ Mesonychoteuthis hamiltoni ở vùng biển cận Bắc Cực dài hơn khoảng 14 lần so với loài mực vùng nước nông Nototodarus sloanii phổ biến ở New Zealand.

Hay ở đáy sâu trong vùng biển Thái Bình Dương xa xôi, một loài bọt biển dư sức phát triển đến độ lớn bằng một chiếc xe tải nhỏ.

Theo một nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Địa lý Sinh học (Journal of Biogeography), càng sâu dưới đại dương, tài nguyên càng bị hạn chế nghiêm trọng. Điều này cũng giống như trên các đảo, nguồn thức ăn cho các động vật thường không bằng trên đất liền.

Tại những khu vực nước sâu, thức ăn cho các động vật sống ở đây được chảy đến từ những vùng nước nông hơn. Thường thì chỉ một phần rất nhỏ mới xuống được đến những tầng nước sâu nhất.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học lý giải rằng khi thức ăn khan hiếm, động vật sở hữu cơ thể lớn hơn có thể có lợi thế vượt trội hơn. Khi đó, chúng có thể di chuyển nhanh hơn và xa hơn để tìm thức ăn hoặc bạn tình.

Cơ thể lớn cũng giúp chúng tiêu hóa hiệu quả hơn, lưu trữ thức ăn tốt hơn. Những sinh vật biển "to xác" có thể ăn nhiều hơn và tích trữ năng lượng trong cơ thể suốt một khoảng thời gian dài hơn.

Một loài bọt biển khổng lồ ở vùng nước sâu - Ảnh: OCEANA

Ở những biển sâu, quá trình trao đổi chất của động vật cũng sẽ được làm chậm đáng kể do nhiệt độ lạnh. Điều này cũng góp phần thúc đẩy việc xuất hiện các sinh vật biển khổng lồ.

Cụ thể, các động vật nước sâu thường phát triển và trưởng thành rất chậm, chẳng hạn như cá mập Greenland (Somniosus microcephalus). Loài cá mập di chuyển chậm này có thể dài tới 7,3m và nặng tới 1,5 tấn.

Để có thể phát triển đến kích thước này, cá có thể sống đến cả thế kỷ. Nói cách khác, do "sống lâu", cá mập Greenland có thể "ung dung" gia tăng kích thước của nó đến mức khổng lồ.

Ngoại lệ ở Nam Cực

Ở gần Nam Cực cũng có hiện tượng xuất hiện động vật khổng lồ nhưng có ở vùng nước nông hơn. Từ những loài sên, bọt biển, nhện biển… đều có thể phát triển đến mức khổng lồ ngay ở vùng nước gần bờ.

Giáo sư Art Woods - một nhà sinh lý học sinh thái học tại Đại học Montana (Mỹ) - cho rằng sự hình thành các động vật khổng lồ ở Nam Cực có lẽ liên quan đến khả năng cung cấp oxy trong vùng nước lạnh giá gần bờ.

Giáo sư Woods giải thích, theo Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ (USGS), ở những vùng nước xung quanh lục địa Nam Cực, nồng độ oxy thường cao. Tuy nhiên, động vật trong những môi trường này lại sử dụng oxy rất chậm vì nhiệt độ nước lạnh làm giảm tỉ lệ trao đổi chất của chúng.

"Nguồn cung cấp oxy sẵn có dồi dào vượt xa nhu cầu của động vật, có thể vì vậy đã vô tình dỡ bỏ những rào cản về kích thước cho chúng, giúp động vật dễ dàng tăng thêm kích thước", giáo sư Woods nói.

Ở Nam Cực, một số động vật biển "khổng lồ" lại thường sống ở vùng nước nông - Ảnh: INSIDE CLIMATE NEWS

Một nghiên cứu trên tạp chí Proceedings of the Royal Society B cho thấy dù phát triển khổng lồ nhưng chúng vẫn có thể giới hạn.

Chẳng hạn với loài nhện biển Bắc Cực khổng lồ, có thể dài tới 30,5cm, nhưng ít khi dài hơn nữa. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng những con nhện biển vượt quá kích thước này thường có lượng oxy trong cơ thể khá thấp.

Quá trình trao đổi chất hiếm khi phụ thuộc vào việc cung cấp oxy nên nếu xuống quá thấp, các mô sẽ bị thiếu oxy. Vì vậy, cơ thể dù có "to xác" nhưng sẽ giữ ở mức cân bằng.