Chiếc mỏ rộng phía sau tiếng gọi hơn 130 dB của chim chuông cổ trụi

Một con chim giữa rừng Nam Mỹ có thể phát ra tiếng gọi giao phối vượt 130 dB, lớn hơn cả tiếng máy khoan bê tông và âm thanh ở hàng ghế đầu trong một buổi hòa nhạc của Counting Crows. Chủ nhân của âm thanh chấn động ấy là chim chuông cổ trụi, Procnias nudicollis. Điều ít được chú ý phía sau kỷ lục âm lượng không chỉ là giọng hót khác thường, mà còn là hai đặc điểm cơ thể khá rõ: thân hình lớn và đặc biệt là chiếc mỏ rộng. Tuy vậy, nghiên cứu trên 123 loài chim mới cho thấy mối liên hệ giữa hình thái và độ lớn tiếng gọi; nó chưa biến chiếc mỏ thành lời giải duy nhất cho toàn bộ cơ chế phát âm. [1]

Kỷ lục nào thực sự vượt 130 dB?

Hai loài chim chuông có họ hàng gần thường dễ bị lẫn trong câu chuyện về tiếng chim lớn nhất. Chim chuông trắng Procnias albus sống ở Amazon từng được ghi nhận với tiếng gọi 125 dB vào năm 2019, khi đó được xem là tiếng gọi lớn nhất từng đo ở chim. Còn mức vượt 130 dB được Science News nêu cho chim chuông cổ trụi Procnias nudicollis, một loài sống trong rừng Nam Mỹ. Con trống có bộ lông trắng, thân chắc, mỏ rộng và vùng cổ màu xanh lam pha lục dễ nhận biết. [1]

Tiếng gọi giao phối của nó được mô tả là ngắn, bùng nổ và có sắc âm kim loại. So sánh với máy khoan bê tông hay vị trí sát sân khấu giúp hình dung cường độ, nhưng điều làm các nhà nghiên cứu quan tâm hơn nằm phía sau con số: tại sao một cơ thể phủ lông, có kích thước khiêm tốn so với nhiều động vật lớn, lại tạo được âm thanh dữ dội như vậy? Câu hỏi ấy đã đưa việc nghiên cứu tiếng chim ra khỏi hướng quen thuộc là cao độ, nhịp và thông tin trong bài hót để tập trung vào một thuộc tính ít được khảo sát hơn: âm lượng. [1]

Làm thế nào so sánh tiếng gọi của 123 loài?

Để tìm quy luật rộng hơn, nhà sinh thái học hành vi Jeff Podos thuộc Đại học Massachusetts Amherst bắt đầu đo những loài chim sống quanh miền tây bang Massachusetts. Ông mang theo máy đo âm thanh cấp chuyên dụng, loại thường dùng để giám sát tiếng ồn trong môi trường công nghiệp, cùng một máy đo khoảng cách bằng laser. Đối tượng không chỉ là những loài nổi tiếng vì tiếng kêu lớn, mà gồm các loài ông gặp được trong rừng, đầm lầy và đồng trống, từ chim chích, sẻ đến robin. [1]

João Menezes, khi ấy là nghiên cứu sinh mới gia nhập phòng thí nghiệm, mở rộng việc thu thập tại Brazil. Các điểm đo trải từ rừng Đại Tây Dương gần São Paulo tới vùng núi quanh Rio de Janeiro và những khu vực khác. Dải âm thanh cũng rất rộng: từ tiếng ríu nhẹ của một loài chim ruồi đến tiếng kêu sắc của seriema chân đỏ ở đồng cỏ. Hai nhà nghiên cứu cuối cùng tập hợp dữ liệu âm lượng của 123 loài, bộ dữ liệu mà họ cho là lớn nhất về chủ đề này vào thời điểm công bố. [1]

Thân hình lớn đóng góp điều gì?

Khi đặt âm lượng cạnh đặc điểm cơ thể, nhóm nghiên cứu nhận thấy xu hướng đầu tiên khá trực quan: chim càng nặng thì tiếng gọi thường càng lớn. Biophysicist Gabriel Mindlin của Đại học Buenos Aires, người nghiên cứu tiếng chim nhưng không tham gia công trình, đánh giá mối liên hệ này là hợp lý. Theo cách giải thích của ông, cơ thể lớn có tiềm năng tạo ra áp suất hô hấp cao hơn và luồng khí mạnh hơn. Đây là nguồn năng lượng ban đầu cần thiết trước khi âm thanh được phát ra môi trường. [1]

Tuy nhiên, “chim lớn thì luôn kêu lớn” không phải kết luận của nghiên cứu. Dữ liệu chỉ cho thấy một xu hướng giữa nhiều loài, không phải quy tắc dùng để dự đoán chính xác từng tiếng gọi. Một con ngỗng Canada, chẳng hạn, có thể đạt khoảng 100 dB, tương đương mức âm lượng được so với máy cưa xích trong bài viết; tiếng chuyện trò của sáo thường chỉ khoảng 70 dB, gần mức máy rửa bát. Chênh lệch ấy cho thấy kích thước hữu ích cho việc giải thích, nhưng chưa đủ để kể trọn câu chuyện về khả năng phát âm. [1]

Vì sao chiếc mỏ rộng đặc biệt quan trọng?

Mối liên hệ nổi bật hơn nằm ở chiếc mỏ: những loài có mỏ rộng thường phát ra tiếng gọi lớn hơn. Mỏ không tạo toàn bộ năng lượng cho âm thanh, nhưng hình thái và mức mở của nó có thể ảnh hưởng tới hiệu quả truyền năng lượng âm ra không khí. Có thể hình dung đây là chặng cuối của quá trình: hệ hô hấp tạo áp suất và luồng khí, còn độ mở của mỏ góp phần quyết định âm thanh được phát ra bên ngoài hiệu quả đến đâu. Vì vậy, một cơ thể lớn và một chiếc mỏ rộng có thể hỗ trợ hai khâu khác nhau của cùng hoạt động phát tiếng. [1]

Phát hiện này giúp đặt ngoại hình của chim chuông cổ trụi vào đúng bối cảnh. Thân hình chắc và chiếc mỏ bản rộng không còn chỉ là đặc điểm dùng để nhận dạng; chúng phù hợp với xu hướng giải phẫu được ghi nhận trên toàn bộ mẫu 123 loài. Dẫu vậy, đây vẫn là mối tương quan giữa hình thái và hiệu suất âm thanh. Kết quả không có nghĩa cứ tăng bề rộng mỏ là tiếng gọi tự động lớn hơn, cũng không xác định một bộ phận riêng lẻ chịu trách nhiệm cho mức trên 130 dB. [1]

Tại sao tiến hóa lại đẩy âm lượng lên cao?

Nếu cấu tạo cơ thể hé lộ phần nào cách tạo tiếng gọi lớn, nguyên nhân tiến hóa của hiện tượng lại khó nắm bắt hơn. Menezes và Podos đã xem xét hành vi giao phối, độ rậm của môi trường sống và khả năng bay, nhưng không tìm được một khuôn mẫu chung áp dụng nhất quán cho các loài. Nói cách khác, chưa thể kết luận chim hót lớn vì sống trong rừng dày, vì cần thu hút bạn tình theo cùng một cách, hay vì một đặc điểm vận động cụ thể. Mỗi giả thuyết có thể phù hợp với một số trường hợp nhưng không giải thích được toàn bộ dữ liệu. [1]

Đó là tình tiết quan trọng thường bị tiếng gọi kỷ lục che khuất: nghiên cứu đã tiến gần hơn tới câu hỏi “bằng cách nào”, nhưng câu hỏi “vì sao” vẫn mở. Chim chuông cổ trụi cho thấy áp lực tiến hóa có thể đi cùng một tổ hợp gồm cơ thể nặng, áp suất hô hấp tiềm năng lớn và chiếc mỏ rộng giúp phát tán năng lượng âm hiệu quả. Điều chưa biết là lợi ích nào đã khiến tổ hợp ấy được đẩy tới mức âm lượng cực đoan. Vì thế, tiếng gọi hơn 130 dB không chỉ là một kỷ lục ồn ào; nó còn đánh dấu ranh giới giữa cơ chế sinh học đã bắt đầu được nhận diện và động lực tiến hóa vẫn chưa có lời giải chung. [1]