Dưới bầu trời đêm ở rìa sa mạc Sahara, một con mèo cồn cát đang rình mò trong bóng tối, đồng tử dài và hẹp quét qua từng ngóc ngách như những ống kính tối tân, trong khi ánh trăng phản chiếu lên đôi mắt xanh lục bảo của nó, tạo nên một vẻ đẹp ma mị. Ở một nơi khác, cách đó ba cây số, dưới ánh nắng gay gắt giữa trưa trên thảo nguyên châu Phi, những con sư tử với đôi mắt tròn màu hổ phách đang theo dõi đàn linh dương đầu bò, sự tương phản giữa hình dạng đồng tử của hai loài mèo này không chỉ là sự khác biệt về giải phẫu mà còn phản ánh một mật mã sinh học được khắc sâu trong quá trình tiến hóa hàng triệu năm. Hình dạng đồng tử của mỗi loài không chỉ phục vụ chức năng thị giác mà còn là công cụ tối ưu hóa khả năng săn mồi, giúp chúng thống trị các hệ sinh thái khác nhau.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng đồng tử thẳng đứng của mèo nhà hoạt động như một tấm màn quang học có thể điều chỉnh với tốc độ nhanh đáng kinh ngạc. Nó có thể co lại chỉ còn 1 mm hoặc giãn rộng đến 9 mm chỉ trong 0,2 giây, một khả năng đặc biệt giúp chúng có thể quan sát ngay cả trong điều kiện thiếu sáng, đồng thời tránh bị chói mắt vào ban ngày.
Một nghiên cứu trên Science Advances năm 2015 đã tiết lộ rằng khi đồng tử của mèo co lại, các cạnh của nó hình thành một cấu trúc lởm chởm, giúp phân tán ánh sáng chói thành 114 chùm tia nhỏ, hoạt động như một dạng kính râm sinh học tự nhiên, giảm thiểu tác động của ánh sáng mạnh và tăng cường khả năng quan sát trong môi trường khác nhau. Ngược lại, đồng tử tròn của sư tử hoạt động như khẩu độ cố định của một chiếc máy ảnh chuyên nghiệp, với sự thay đổi đường kính ít hơn so với mèo nhà nhưng có thể duy trì ổn định ở khoảng 5 mm ngay cả khi ánh sáng thay đổi đột ngột, điều này đảm bảo rằng khi theo dõi con mồi trong thời gian dài dưới ánh sáng mạnh, chúng không bị mất dấu bởi những thay đổi đột ngột của ánh sáng xung quanh.
Nghiên cứu của các nhà sinh thái học tại Đại học California, Berkeley đã chỉ ra rằng hình dạng đồng tử có mối quan hệ chặt chẽ với chiến lược săn mồi và môi trường sống của từng loài. Những loài săn mồi rình rập trong các khu rừng rậm rạp như báo gấm và mèo ocelot thường có đồng tử hình bầu dục, giúp điều tiết ánh sáng hiệu quả hơn trong môi trường nhiều bóng râm. Trong khi đó, những loài săn mồi trên thảo nguyên rộng lớn như sư tử và báo gêpa lại có đồng tử tròn, cho phép mở rộng phạm vi quan sát và nhận diện con mồi từ xa. Trường hợp đặc biệt nhất trong họ mèo là linh miêu caracal, một loài có khả năng “biến đổi” đồng tử tùy theo hoàn cảnh. Khi di chuyển trong tán cây, đồng tử của chúng thu hẹp theo hình bầu dục để thích nghi với môi trường râm mát, nhưng khi lao vào cuộc săn, đồng tử có thể mở rộng thành hình tròn gần như hoàn hảo, giúp chúng quan sát con mồi một cách chính xác nhất.
Cấu trúc mắt của loài mèo có thể sánh ngang với những thiết bị nhìn ban đêm tối tân nhất. Phía sau võng mạc của chúng có một lớp phản quang gọi là tapetum lucidum , giúp phản xạ lại ánh sáng hai lần, tạo điều kiện cho chúng tận dụng tối đa nguồn sáng yếu, từ đó tăng cường khả năng nhìn trong bóng tối lên gấp sáu lần so với con người. Đặc biệt, đồng tử thẳng đứng mang lại hiệu ứng độ sâu trường ảnh động , giúp chúng có khả năng quan sát tốt hơn khi săn mồi. Khi mèo tập trung vào một đối tượng gần, đồng tử của chúng sẽ co lại theo chiều dọc, tăng độ sắc nét theo chiều ngang lên 40%, cho phép chúng xác định chính xác hình dạng và vị trí con mồi trong phạm vi gần. Ngược lại, khi quan sát từ xa, đồng tử sẽ mở rộng thành hình elip, giúp chúng nhạy bén hơn với chuyển động theo chiều dọc, tăng độ chính xác lên gấp ba lần. Cơ chế tự động này giúp mèo trở thành những sát thủ săn mồi đáng gờm, với khả năng tấn công chớp nhoáng và chuẩn xác.
Trong khi mèo nhà và các loài mèo nhỏ phát triển chiến lược săn mồi dựa trên những đòn tấn công bất ngờ, sư tử lại cần một hệ thống thị giác được tối ưu hóa cho những cuộc săn mồi kéo dài và đòi hỏi sự hợp tác giữa các cá thể trong đàn. Một nghiên cứu của Đại học Oxford đã phát hiện ra rằng đồng tử tròn có thể giữ lại nhiều hơn 23% thông tin thị giác ngoại vi so với đồng tử thẳng đứng trong điều kiện ánh sáng mạnh, giúp sư tử dễ dàng quan sát và phối hợp với các thành viên khác trong đàn khi đi săn. Không những thế, hệ cơ mống mắt của sư tử cũng được thiết kế để tối ưu hóa thị giác khi di chuyển. Khi chạy nhanh, đồng tử của chúng không hề bị rung lắc, giúp tầm nhìn luôn ổn định ngay cả khi đang tăng tốc đuổi theo con mồi.
Ngoài ra, hình dạng đồng tử còn đóng vai trò quan trọng trong giao tiếp xã hội giữa các loài mèo. Khi mèo nhà giãn rộng đồng tử hoàn toàn, không phải lúc nào cũng là dấu hiệu của sự đáng yêu, mà có thể là trạng thái căng thẳng tột độ, báo hiệu chúng đang chuẩn bị cho một cuộc tấn công hoặc sẵn sàng bỏ chạy. Ở sư tử, khi đồng tử từ từ thu hẹp, đó có thể là tín hiệu ngầm cho đồng loại rằng con mồi đã bị khóa mục tiêu. Tại vườn thú Ueno ở Tokyo, các nhà khoa học đã quan sát thấy hổ Bengal thường mở rộng đồng tử ngay trước khi tấn công, sau đó co lại ngay lập tức sau cú vồ mồi. Tần số co giãn đồng tử này chính xác đến từng mili giây, trở thành một chỉ số quan trọng giúp dự đoán hành vi săn mồi của loài này.
Điều thú vị là hình dạng đồng tử của loài mèo có thể tiến hóa nhanh chóng để thích nghi với điều kiện môi trường. Một nghiên cứu về báo sư tử đã chỉ ra rằng đồng tử của chúng có thể thay đổi tùy theo nơi chúng sinh sống: quần thể báo sư tử ở vùng núi có xu hướng có đồng tử hình bầu dục, trong khi quần thể sống ở đồng bằng lại có đồng tử tròn. Các nhà sinh vật học theo dõi một gia đình báo sư tử tại dãy núi Rocky và phát hiện rằng chỉ trong ba thế hệ, đồng tử của chúng đã chuyển từ hình bầu dục sang tròn, minh chứng cho sự linh hoạt và khả năng thích nghi phi thường của loài mèo trong quá trình tiến hóa.
Nguồn tin: https://genk.vn/tai-sao-meo-co-dong-tu-thang-dung-ma-su-tu-lai-co-dong-tu-tron-20250301084556708.chn
