Hệ thống thị giác ấn tượng của tôm bọ ngựa

Chúng được biết đến với cơ thể đầy màu sắc sặc sỡ và sở hữu cú đấm mạnh mẽ nhất không giống với bất cứ thứ gì khác ở đại dương, ghi nhận cú đấm của loài này có gia tốc tương đương một viên đạn 0.22mm bắn ra từ một khẩu súng ngắn. Điểm thú vị khác là về đôi mắt của chúng sở hữu cấu tạo đặc biệt mang lại cho tôm bọ ngựa tầm nhìn độc đáo. 

Về tôm bọ ngựa 

Chúng có tên tiếng Anh là Mantis shrimp hay tôm bọ ngựa vì có hình dạng rất giống bọ ngựa, nhất là đôi chân ngực thứ hai có hình lưỡi lái với những gai lớn, co duỗi linh hoạt. Thân của tôm chỉ được bao bọc bởi một lớp vỏ ngoài từ phía sau đầu cho đến 4 đốt đầu tiên của thân. Chiều dài thân có thể đến 40 cm, nặng 250 g.  

Tôm bọ ngựa ăn động vật, nhuyễn thể và giáp xác nhỏ hơn, chúng sống vùi, ẩn nấp trong hang hay kẽ đá, chỉ chui ra khỏi nơi trú ẩn để tìm mồi và tùy loài có thể sinh hoạt ban ngày hoặc ban đêm. Loài này phân bố rộng rãi ở các vùng biển ôn đới và nhiệt đới trên toàn cầu.

Thịt ngon, có thể dùng làm thức ăn cho người hoặc vật nuôi. Ở Việt Nam, đã biết 105 loài, loài phổ biến có kích thước lớn là tôm bọ ngựa Squilla rephidea. 

Ngắn nhưng lại được gọi là “kẻ săn mồi đại dương”

Tôm bọ ngựa còn có màu sắc hoang dã. Trong số 450 loài tôm bọ ngựa, nổi tiếng nhất là tôm bọ ngựa công (Peacok mantis shrimp), được tìm thấy ở các vùng nhiệt đới Tây Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương. Loài này sống đúng như tên gọi với lớp vỏ sặc sỡ màu đỏ, cam, xanh lá cây và xanh lam đầy thu hút khiến chúng trở thành loại tôm được ngành công nghiệp cá cảnh yêu thích. Tuy nhiên, chúng không phải là những con vật có thể dễ dàng nuôi, bởi những kẻ săn mồi phàm ăn này được biết đến như là loài sẽ ăn tất cả các loài động vật khác sống trong bể của chúng. 

Đặc điểm ấn tượng của loài tôm này là cú đấm của nó. Tôm bọ ngựa có hai phần phụ ở phía trước cơ thể dùng để tấn công con mồi. Những loại vũ khí này chia làm hai loại: một loại có tác dụng như cái búa dùng để đập con mồi và còn lại là để đâm chém con mồi. Tôm bọ ngựa có thể dùng các chân của chúng để tấn công với tốc độ tương đương một viên đạn theo đúng nghĩa đen, có thể đạt đến 51 dặm 1 giờ. Điều này có nghĩa là những con mồi lớn hơn cũng không có cơ hội chống lại chúng. 

Tầm nhìn độc đáo 

Sở hữu một số loại tế bào mắt phức tạp nhất, tôm bọ ngựa nhìn thế giới theo một cách không giống bất kỳ sinh vật đại dương nào. Đôi mắt giống với loài bọ của chúng được trang bị một hệ thống thị giác độc đáo, giúp phân biệt màu sắc bằng một phương pháp chưa từng thấy trước đây. 

Hệ thống thị giác đáng kinh ngạc khi có đến 12 thậm chí 16 tế bào cảm quang khác nhau

Giống như nhiều loài động vật, con người có ba loại tế bào cảm quang trong mắt, mỗi loại nhạy cảm với một màu sắc khác nhau. Khi chúng ta nhìn thấy một màu sắc, bộ não của chúng ta sẽ xác định đó là màu gì bằng cách so sánh mức độ phản ứng của ba cơ quan cảm quang. 

Tôm bọ ngựa lại có tới 12 hoặc thậm chí là 16 loại tế bào cảm quang khác nhau, cho phép chúng nhìn thấy nhiều hơn chúng ta, thậm chí chúng có thể nhìn thấy ánh sáng phân cực mà hầu hết các loài động vật khác không thể nhìn thấy. Một số loài tôm bọ ngựa có thể cảm nhận được ánh sáng phân cực tròn (một khả năng không có ở bất kỳ loài động vật nào khác.

Cơ quan cảm quang của tôm bọ ngựa được sắp xếp thành một loạt các kênh có phạm vi từ màu đỏ đến tia cực tím. Tầm nhìn đặc biệt mang lại cho tôm bọ ngựa một lợi thế sống sót trong điều kiện môi trường từ sáng đến âm u và cho phép chúng nhìn cũng như đo khoảng cách đến các vật thể. 

Cấu tạo mắt phức tạp nhưng khả năng phân biệt màu sắc còn hạn chế 

Tuy đôi mắt của tôm bọ ngựa có cấu tạo đặc biệt khiến chúng có tầm nhìn độc đáo. Mặc dù có cơ quan nhận kích thích ánh sáng nhưng khả năng phân biệt những màu sắc gần giống nhau khá kém, chẳng hạn như màu vàng sáng với vàng tối. Một báo cáo được công bố trên tạp chí Science cho biết, mặc dù loài này có nhiều loại tế bào cảm quang hơn con người nhưng khả năng phân biệt màu sắc của chúng còn hạn chế. 

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khả năng nhận biết màu sắc của tôm bọ ngựa dựa trên một cơ chế đơn giản và chưa từng được biết đến trước đây, các tế bào này hoạt động một cách riêng lẻ. 

Ví dụ, khi mắt người nhìn thấy một chiếc lá màu vàng, các cơ quan cảm quang sẽ gửi tín hiệu đến não thông báo mức độ kích thích tương đối. Não sẽ tiến hành so sánh thông tin từ từng loại thụ thể (thụ thể phản ứng với màu đỏ, xanh,…) để đưa ra kết luận rằng chiếc lá đó màu vàng. Do đó, mắt người có thể phân biệt đến hàng triệu màu sắc khác nhau. 

Tầm nhìn đặc biệt mang lại cho tôm bọ ngựa một lợi thế sống sót trong điều kiện môi trường từ sáng đến âm u

Đối với tôm bọ ngựa, thay vì tính toán màu sắc dựa trên độ cảm quang và sự so sánh giữa các thụ thể truyền đến nào của các màu sắc khác nhau như con người, các tế bào cảm quang của tôm bọ ngựa hoạt đông riêng lẻ và chỉ phản ứng theo một mẫu cụ thể. Tầm nhìn một màu của tôm bọ nhựa giúp chúng tiết kiệm năng lượng khi sinh sống trong thế giới đầy cạnh tranh ở các rạn san hô, hỗ trợ cho việc săn mồi. 

Nhà nghiên cứu cho rằng, khám phá này có thể thay đổi cách lưu trữ dữ liệu quang học trên đĩa CD và DVD, nơi thông tin có thể được gói gọn trong toàn bộ quang phổ (trong khi đĩa Blu-ray chỉ sử dụng phần phổ màu lam để lưu trữ thông tin). Bên cạnh đó, các tế bào cảm quang được sắp xếp thành một dải tuyến tính (cách chuyên gia thiết lập vệ tinh và camera quét đường truyền), cho phép tôm hình dung về môi trường sống của chúng bằng cách thực hiện chuyển động quét bằng mắt, điểm này có thể hỗ trợ trong việc cải thiện thiết kế của vệ tinh.