Chào các bạn! Bạn đã bao giờ nhìn thấy một chú hồng hạc đứng bất động trên một chân và tự hỏi tại sao nó không đơn giản đứng bằng cả hai chân chưa?

Tư thế ấy trông có vẻ khá khó chịu, nhất là khi loài chim này có thể duy trì trạng thái đó trong khoảng thời gian dài đáng kinh ngạc. Thế nhưng, đối với hồng hạc, đứng bằng một chân không phải là một màn giữ thăng bằng vụng về.

Cấu tạo cơ thể đặc biệt giúp tư thế này trở nên vô cùng ổn định, đồng thời giảm đáng kể sức lực cần thiết để duy trì trạng thái đứng thẳng. Các nhà khoa học đã nghiên cứu hành vi này thông qua giải phẫu học, cơ sinh học và quan sát những cá thể hồng hạc sống. Câu trả lời thú vị hơn nhiều so với cách giải thích đơn giản rằng hồng hạc đứng một chân để “nghỉ ngơi”. Tư thế đặc biệt này dường như giúp chúng tiết kiệm năng lượng, đồng thời có thể hạn chế sự thất thoát nhiệt qua phần chân và bàn chân không được lông vũ bao phủ.

Cấu tạo chân làm thay đổi cách giữ thăng bằng

Chân của hồng hạc có cấu tạo rất khác so với chân người. Bộ phận trông giống như một chiếc đầu gối gập ngược thực chất lại là vùng khớp cổ chân, trong khi đầu gối thật nằm ở vị trí cao hơn nhiều và phần lớn được che khuất dưới lớp lông vũ. Cấu tạo này tạo nên phần chi dưới dài, mảnh mai và cho phép hồng hạc sắp xếp các khớp vào một tư thế có độ ổn định rất cao. Một nghiên cứu công bố năm 2017 trên tạp chí khoa học chuyên ngành sinh học đã kiểm tra cơ chế của tư thế đứng một chân bằng cách nghiên cứu cả hồng hạc sống lẫn xác hồng hạc. Các nhà nghiên cứu phát hiện rằng ngay cả một con hồng hạc đã chết vẫn có thể duy trì tư thế đứng ổn định trên một chân khi chi của nó được đặt đúng vào tư thế đặc trưng. Trong khi đó, cơ thể lại không thể duy trì mức độ ổn định tương tự khi được đặt đứng bằng hai chân. Phát hiện này đặc biệt quan trọng bởi nó cho thấy hồng hạc không cần liên tục sử dụng sức cơ để giữ nguyên tư thế.

Chân hoạt động gần như một giá đỡ tự nhiên

Điều đáng ngạc nhiên là hồng hạc không nhất thiết phải liên tục căng cơ chân để giữ cơ thể khỏi ngã. Các nhà nghiên cứu đã xác định một cơ chế giữ thụ động có sự hỗ trợ của trọng lực ở phần chi. Khi các khớp được đặt đúng vị trí, chính trọng lượng cơ thể giúp duy trì tư thế thay vì liên tục tạo áp lực khiến chân khuỵu xuống. Có thể hình dung sự khác biệt giữa việc dùng tay giữ một vật nặng và đặt vật đó lên bàn. Trong trường hợp đầu tiên, cơ bắp phải hoạt động liên tục, còn ở trường hợp thứ hai, chiếc bàn sẽ chịu phần lớn trọng lượng. Tư thế đứng một chân của hồng hạc không hoàn toàn giống với việc đặt một vật lên bàn, nhưng nguyên lý cơ học có nét tương đồng. Cấu trúc xương đặc biệt cho phép trọng lượng cơ thể góp phần tạo nên sự ổn định. Các phép đo trên hồng hạc sống cũng cho thấy cơ thể chúng dao động rất ít khi đứng yên. Từ đó, các nhà nghiên cứu kết luận rằng hồng hạc có thể duy trì tư thế này với lực cơ tương đối nhỏ và nhờ vậy tiêu hao ít năng lượng hơn.

Tại sao đứng một chân thay vì hai chân?

Thoạt nhìn, đứng bằng hai chân dường như rõ ràng là lựa chọn dễ dàng hơn. Diện tích tiếp xúc với mặt đất lớn hơn thường khiến chúng ta nghĩ rằng cơ thể sẽ ổn định hơn. Tuy nhiên, hồng hạc cho thấy suy nghĩ này không phải lúc nào cũng đúng, đặc biệt khi cấu tạo cơ thể của một loài động vật đã thích nghi với một tư thế nhất định. Nghiên cứu cơ sinh học năm 2017 phát hiện rằng tư thế đứng một chân đặc trưng có thể đưa phần chi của hồng hạc vào trạng thái thuận lợi về mặt cơ học. Ngược lại, việc duy trì tư thế đứng bằng hai chân có thể đòi hỏi khả năng kiểm soát cơ bắp chủ động nhiều hơn. Điều đó có nghĩa hồng hạc không hẳn đang lựa chọn giữa một tư thế “thoải mái” và một tư thế “khó chịu”. Trên thực tế, chúng có thể đang chọn tư thế cho phép hệ xương đảm nhiệm phần lớn công việc nâng đỡ cơ thể. Điều này đặc biệt hữu ích khi hồng hạc phải đứng yên, nghỉ ngơi hoặc ngủ trong thời gian dài.

Đứng một chân còn có thể giúp giữ nhiệt

Tư thế này còn mang lại một lợi ích hợp lý khác, đó là hỗ trợ điều hòa thân nhiệt. Hồng hạc sở hữu đôi chân dài và tương đối mảnh, với nhiều vùng không được lớp lông vũ cách nhiệt bao phủ. Những bề mặt để lộ này có thể làm nhiệt lượng cơ thể truyền ra không khí hoặc nước xung quanh. Khi nhấc một chân lên và thu sát vào cơ thể, hồng hạc làm giảm diện tích phần chi tiếp xúc với môi trường. Chân được co lên có thể tận dụng hơi ấm bên dưới lớp lông vũ, trong khi chỉ còn một chân phải tiếp xúc với môi trường bên ngoài. Các nhà khoa học cho rằng đây có thể là một lý do quan trọng khiến hồng hạc thường đứng một chân, đặc biệt khi nghỉ ngơi. Tuy nhiên, không nên xem khả năng giữ nhiệt là lời giải thích duy nhất đã được chứng minh hoàn toàn. Những bằng chứng thực nghiệm thuyết phục nhất hiện nay chủ yếu cho thấy lợi ích về cơ học và khả năng tiết kiệm năng lượng của tư thế này, còn giả thuyết hỗ trợ điều hòa thân nhiệt vẫn là một cách giải thích sinh học quan trọng chứ chưa phải câu trả lời toàn diện. Sự phân biệt này rất cần thiết bởi một hành vi ở động vật hiếm khi chỉ phục vụ duy nhất một chức năng.

Hồng hạc có thể đổi chân trụ

Đứng một chân không có nghĩa hồng hạc sẽ luôn ưu tiên cùng một bên chân. Các nghiên cứu quan sát đã xem xét chân mà hồng hạc lựa chọn làm chân trụ và nhận thấy sở thích này có thể khác nhau tùy từng cá thể và từng loài. Một nghiên cứu trên hồng hạc lớn và hồng hạc Chile đã ghi nhận việc sử dụng chân trong tư thế đứng một chân, qua đó phát hiện dấu hiệu thiên lệch sử dụng một bên cơ thể ở hồng hạc lớn, dù kiểu thiên lệch này không hoàn toàn giống nhau giữa hai loài. Điều này khá hợp lý nếu xét đến yêu cầu thể chất khi phải đứng thẳng trong thời gian dài. Việc luân phiên đổi chân giúp hồng hạc thay đổi bên chi đang chịu trọng lượng cơ thể. Quá trình chuyển đổi diễn ra nhanh đến đáng ngạc nhiên. Hồng hạc có thể hạ chân đang co xuống, chuyển trọng lượng cơ thể sang chân đó rồi nhấc chân còn lại lên mà vẫn giữ được dáng đứng thẳng đặc trưng.

Chúng thậm chí có thể ngủ trong tư thế này

Có lẽ bằng chứng rõ ràng nhất cho thấy đứng một chân không phải là một thử thách giữ thăng bằng đầy mệt mỏi nằm ở chính những quan sát về hồng hạc khi nghỉ ngơi. Loài chim này thường xuyên đứng và ngủ bằng một chân. Nghiên cứu cơ sinh học cho thấy những cá thể đang nghỉ ngơi chỉ có sự dịch chuyển rất nhỏ tại tâm áp lực khi đứng trên một chân. Cơ thể của chúng duy trì trạng thái ổn định đáng kinh ngạc khi nghỉ ngơi, trái ngược với lúc đang rỉa lông hoặc phản ứng với những thay đổi trong môi trường xung quanh. Đối với một loài động vật có thể ngủ trong tư thế như vậy, việc đứng một chân rõ ràng phải hiệu quả và ít tốn sức hơn nhiều so với những gì con người cảm nhận khi quan sát.

Vậy tại sao hồng hạc lại đứng một chân? Lời giải thích được nhiều bằng chứng khoa học ủng hộ nhất là cấu tạo chi đặc biệt giúp tư thế này trở nên ổn định về mặt cơ học mà chỉ cần sử dụng rất ít sức cơ. Việc co một chân lên cũng có thể làm giảm diện tích phần chi không có lông vũ tiếp xúc với môi trường, qua đó góp phần hạn chế thất thoát nhiệt, đặc biệt trong lúc nghỉ ngơi.