Những bí ẩn của thiên nhiên này cuối cùng đã được giải thích

Chúng ta thường hay tranh luận: quả trứng có trước hay con gà có trước? Đàn ông với đàn bà ai xuất hiện sớm hơn hoặc là con người có từ khi nào?

Tại sao con chim thì bay mà cá lại bơi dưới nước? Những câu hỏi đó không hề ngốc nghếch, chỉ có điều chúng ta mặc nhiên công nhận nó và bận tâm lo lắng những việc khác thôi.

Còn các nhà khoa học luôn để tâm tất cả mọi thứ trong tự nhiên, mỗi câu hỏi chưa giải đáp là một bí mật, ẩn số đối với họ và để bật mí họ lao vào tìm hiểu, nghiên cứu, khám phá và may mắn thay, vài bí ẩn của thiên nhiên cuối cùng cũng đã được giải thích. Mời bạn kéo xuống xem họ đã giải đáp những gì nhé!

10) Làm cách nào loài chim có thể định hướng?

Khả năng của hầu hết các loài chim là bay, chúng duy trì được trạng thái ở trên không trong suốt một hành trình dài và nhớ được cả đích đến chứ không bay linh tinh. Làm cách nào chúng có thể làm tốt điều đó, đặc biệt là trên đường bay có thể gặp các yếu tố khách quan như thời tiết, hay kẻ săn mồi? Điều này dường như đã từng là bí ẩn của thiên nhiên nhưng cuối cùng các nhà khoa học từ Đại học Bắc Kinh ở Trung Quốc đã tìm ra.

Câu trả lời nằm trong các protein của loài chim. Họ thấy rằng các con vật có cánh biết bay này đi qua lớp từ trường. Dựa trên cơ sở đó, các nhà nghiên cứu Trung Hoa đã tiến hành kiểm tra các protein của mấy con chim. Chắc chắn với manh mối này họ đã tìm thấy các phức hợp trong protein ở cả chim bồ câu và bướm nữ hoàng được điều chỉnh phù hợp với từ trường của Trái Đất. Nó giúp cho việc con chim nhận ra khi nào thay đổi chiều bay hoặc nhận ra con đường đi đó là sai hướng.

Theo nghiên cứu giải phẫu cấu trúc người ta nhận thấy nhờ vậy mà con chim có thể tìm đường về nhà mình. Đây là một bước tiến lớn trong việc tận dụng khả năng chuyển hướng của các loài chim và những con vật khác. Ta cũng biết rằng từ thời xa xưa, dù con người chưa lý giải được khả năng này của chim bồ câu, nhưng họ đã biết lợi dụng nó để đưa thư một cách nhanh chóng như các nước có chiến tranh đã từng làm.

9) Dương vật đến từ đâu?

Trong vũ trụ này có rất nhiều loài sinh sản hữu tính kể cả con người, và hầu hết hoạt động này luôn mang đến cảm giác thích thú sau đó. Nhưng vì sao tạo hóa lại ban cho loài động vật có vú giống đực dương vật mà không phải thụ phấn như thực vật hay một kiểu dáng khác? Nó trở thành một bí ẩn đối với khoa học trong thời gian rất dài.

Con đường phát triển của các loài sinh sản hữu tính nào cũng có nguồn gốc khác nhau, nên bộ xương và những mô cũng khác hoàn toàn. Tuy nhiên, một nhóm các nhà sinh vật đã nghiên cứu các giai đoạn phôi của động vật để tìm câu trả lời về dương vật. Cuối cùng họ đã có một vài đáp án.

Đó là tất cả các loài động vật luôn có một khoang đặc biệt gọi là lỗ huyệt, sau này tiến hóa hơn là thành dương vật. Vị trí của các lỗ huyệt chính xác là quyết định “chỗ ở” của dương vật rồi, đó là ở vùng xương chậu của người.

Để chắc chắn với câu trả lời, các nhà sinh vật học đã thí nghiệm trên phôi thai của gà và phát hiện có sự phát triển của dương vật tại lỗ huyệt. Nhưng khi trưởng thành thì dương vật gà trống bị teo nhỏ lại và chúng giao phối bằng cách áp sát hai lỗ huyệt với nhau thôi.

Mặc dù đã giải quyết được câu trả lời cho bộ phận sinh dục nam nhưng còn câu hỏi khó hơn là: Âm đạo của nữ đến từ đâu? Chắc có thể tương lai gần thôi chúng ta cũng có câu trả lời.

8) Vì sao chim không có răng?

Có ai biết rằng chim là con cháu của tụi khủng long không? Chính xác là vậy đấy! Chim đã trải qua rất nhiều chặng đường tiến hóa để có được những hình dạng đáng yêu hơn nhiều so với cụ tổ nhà nó. Chúng ta thường thấy chim cũng ăn thịt được nhưng có điều chúng không hề có răng nhé! Hả, chuyện này có thật sao?

Đúng vậy đó! Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu các gen răng của 48 loài chim khác nhau, tìm hiểu tổ tiên của chúng khoảng 116 triệu năm trước. Khi mà còn ở dạng nửa khủng long nửa chim thì nó có một phần của cái mỏ và răng. Do cái mỏ chỉ có một phần nên không đủ chức năng hoạt động để tồn tại rồi cuối cùng thu gọn lại thành mỏ nhỏ nhỏ xinh xinh như tất cả các loài chim mà chúng ta thấy ngày nay, còn phần răng thì cũng triệt tiêu luôn.

7) Cái gì giữ cho đại dương được trong lành trước những xác chết của sinh vật biển?

Đại dương là một thắng cảnh đẹp trong hành tinh của chúng ta. Con người phải cảm ơn tạo hóa vì nhờ có biển chúng ta mới có thức ăn và thưởng thức thiên nhiên cũng quan trọng không kém. Nhưng cũng có lúc các sinh vật dưới đại dương sẽ chết và nếu quy mô trên diện rộng thì có đầy xác chết chồng chất lên nhau. Giả sử chúng đều tử vong cùng lúc thì tất cả các biển như là một cái hồ khổng lồ thối rữa vì xác cá.

Trong một thời gian dài, các nhà khoa học không biết được những gì xấu đang xảy ra. Họ mặc định công nhận rằng một số loài sinh vật gì đó đang ăn sạch amoniac độc hại từ những xác chết bốc lên và biến nó thành oxit nitơ, làm phong phú cho đại dương này.

Các sinh vật háu ăn đó chính là vi khuẩn cổ và khác với tất cả các sinh vật khác mà chúng ta từng biết. Chúng ta không thể hiểu được lợi ích của chúng ra sao vì không thể nuôi cấy được trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu khoa học.

Sau đó, một nhà nghiên cứu tình cờ đặt 4 chai nước biển trong tủ lạnh suốt một năm rưỡi. Các điều kiện lạnh đã giết chết toàn bộ sinh vật trong nước trừ vi khuẩn cổ thôi.

Tới lúc so sánh các thành phần của các oxit nitơ đến từ các vi khuẩn cổ trong chai nước biển với nước ở đại dương thì phần lớn tương đương nhau. Trong thực tế đó là lần đầu tiên vi khuẩn cổ được các nhà nghiên cứu phân tích được trong môi trường quan sát khoa học.

6) Làm cách nào mà loài thú sống dưới nước tích trữ được oxy để thở?

Một thời gian rất lâu trước đây, một số loài động vật sống dưới nước quyết định lên trên cạn sống. Khi đó nó phát triển thêm chân tay và các tiến hóa thân thể khác để thích nghi với môi trường mới, vài loài trong số đó phát triển thành động vật có vú mà chúng ta thấy ngày nay.

Tuy nhiên, một số loài động vật có vú lại quay trở về biển, mặc dù là cá nhưng nó đẻ con, nuôi con bằng sữa mẹ và vẫn xếp trong bộ thú, ví dụ như cá voi, cá heo hay cá nhà táng. Nhưng không ai biết lý do bọn chúng trở về với nước là gì.

Tuy nhiên bí ẩn lớn nhất vẫn là cách chúng hô hấp. Ví dụ cá voi có thể ở trong nước một thời gian dài, nhưng thỉnh thoảng nó trồi lồi mặt nước để thở oxy từ không khí mới sống sót.

Những nhà nghiên cứu ở đại học Liverpool (Anh) đã nghiên cứu cơ chế của myoglobin – một loại protein trong động vật có vú sống dưới nước, chỉ được tìm thấy trong máu sau khi chấn thương cơ bắp và nó chịu trách nhiệm về oxy trong cơ bắp của cá. Các nhà khoa học thấy rằng Myoglobin là một tài sản đặc biệt, nó giúp các loài động vật có vú ở được dưới nước trong suốt thời gian dài. Myoglobin tích điện dương, nên đẩy lùi các protein khác, ngăn cản chúng tụ máu và dự trữ lượng oxy đáng kể. “Cửa hàng oxy” này cho phép động vật có vú lặn ở dưới nước khoảng một giờ mà động vật có vú trên mặt đất không thể làm nổi.

5) Nguồn gốc của sinh vật vớ màu tím

Trong những năm 1950, các nhà khoa học vô tình gặp gỡ một động vật bí ẩn dưới biển sâu ngoài khơi biển Thụy Điển và bỏ quên luôn cho đến năm 2016. Các sinh vật này có dáng vẻ như chiếc vớ màu tím (Nghe lạ lùng chưa?). Các nhà khoa học không biết gọi nó tên gì hết và nguồn gốc cũng như quá trình tiến hóa nó như thế nào. Sinh vật vớ tím này không giống bất cứ loài nào họ từng tìm thấy.

Đến năm 2016, các nhà nghiên cứu của Viện Hải Dương học Scripps (Hoa Kỳ) đã phát hiện loài mới thuộc chi họ với nhà vớ sinh vật màu tím gọi tên là Xenoturbella. Qua giai đoạn khám phá các nhà khoa học xác định rằng chi này đóng vai trò chủ chốt trong việc tiến hóa của các loài vật.

Các nhà nghiên cứu xếp chi này vào cơ sở tiến hóa của động vật. Những loài mà không có não hoặc cơ quan khác được tìm thấy trong con vật khác. Chúng nó chỉ có một lỗ cho các chức năng như miệng và trực tràng.

Dù rằng còn rất nhiều vấn đề để khám phá từ sinh vật vớ tím, nhưng nó có thể giúp chúng ta giải thích được câu hỏi quan trọng: Con người xuất hiện trên Trái Đất như thế nào?

4) Nước trên Trái Đất đến từ đâu?

Nước là nền tảng cho mọi sự sống trên Quả Đất này, nhưng nguồn gốc của nó thì thật bí ẩn. Sự thắc mắc này vẫn kéo dài và cũng có vài ý tưởng đưa ra là nước xuất hiện có liên quan đến thiên thạch, hoặc nước tự sinh ra cùng với Trái Đất. Cuối cùng, một số nghiên cứu mới đã giải quyết cuộc tranh luận rằng nước đã tồn tại khi có Trái Đất và góp phần vào việc ra đời những sinh vật đầu tiên.

Tiếp tục nghiên cứu, các nhà khoa học kiểm tra một số thiên thạch và biết rằng nước của Trái Đất có từ khi các hệ thống năng lượng Mặt Trời khi đang ở trong những giai đoạn đầu hình thành tinh vân (đám mây) bởi các hạt bụi và khí Hydro.

Sau đó qua những vòng quay cực mạnh tinh vân tiến hóa lên hành tinh và các ngôi sao. Các khối tinh vân vẫn tiếp tục di chuyển với tốc độ cao tạo nên những vụ nổ, điển hình như vụ nổ Big Bang làm giải phóng các nguồn năng lượng, sản sinh ra những nguyên tố hóa học, trong đó có nguyên tố H2O là nước, được tồn tại bền vững và đủ nuôi sống các sinh vật trên hành tinh xanh.

Một nghiên cứu khác trên nham thạch ở Canada cũng cho kết quả tương tự. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng nước trên hành tinh này có nguồn gốc cổ xưa hơn Mặt Trời, mặc dù ý kiến này vẫn còn đang thảo luận. Nhưng có vẻ câu trả lời nguồn gốc của nước cuối cùng đã được giải thích khá hợp lý rồi.

3) Vì sao hươu cao cổ có chiếc cổ dài thế?

Hãng sữa cho bé Enfagrow từng lấy hình ảnh chú hươu cao cổ đáng yêu để làm linh vật quảng cáo cho thương hiệu, với thông điệp uống sữa sẽ giúp bé cao lớn như hươu cao cổ. Vậy nhưng không biết có bé nào đã từng thắc mắc với bố mẹ rằng vì sao cổ con hươu lại cao như thế chưa?

Đây cũng là đề tài thú vị đối với nhà tự nhiên học Charles Darwin (người rất nổi tiếng với thuyết tiến hóa con người). Đã có vài kết luận xưa cũ rằng hươu cao cổ thường ăn những cái lá trên cao nhưng chúng không có khả năng leo trèo giỏi như khỉ nên cái cổ phải dài để tiện cho việc lấy thức ăn, nhưng dường như điều đó không chính xác.

Chiều cao của những con hươu trưởng thành có thể lên tới 4-6 mét, trở thành một điểm độc đáo trong hệ sinh thái, nhưng đầu mối nào làm cho sự phát triển đó trở nên vượt bậc như vậy? Các nhà khoa học sau đó đã có cái nhìn sâu hơn khi khám phá hóa thạch của loài cổ dài này.

Một phát hiện ngoài mong đợi: cổ của hươu cao cổ không tiến hóa cùng lúc với cơ thể như các nhà nghiên cứu đã dự đoán. Nó xảy ra theo từng giai đoạn và thực sự chiếc cổ đã dài hơn so với tổ tiên cách đây 11-12 triệu năm trước. Họ cũng tuyên bố rằng hươu cổ cao có tới 70 gen quyết định yếu tố thích nghi với môi trường sống, trong đó một nửa của 70 này chuyển hóa thành protein làm nền tảng cho hoạt động xương, tim mạch và hệ thần kinh.

Xương chân và xương sống cổ đã phát triển rất nhanh để tiến hóa trong môi trường sống. Trong đó có khoảng 2 gen quyết định cho khu vực xương cần lớn và kích thích xương tăng trưởng. Sau đó nhờ yếu tố di truyền mà chúng ta thấy được loài hươu cao cổ ngày nay.

2) Vì sao có những loài chim không biết bay?

Hệ sinh thái của Trái Đất cũng rất lạ: có những loài cá nhưng gọi là thú, có những loài chim tuy có cánh nhưng không biết bay, ví dụ như chim kiwi này. Chúng sống duy nhất ở New Zealand, chân ngắn, mỏ dài và bộ lông giống thú, không bao giờ bay được nhưng vẫn là chim. Nó cũng là một trong số các bí ẩn lớn nhất của tự nhiên.

Hay là trong lịch sử tiến hóa của mình chúng đã từ bỏ khả năng bay? Nhưng thực tế làm cách nào chúng vượt qua các lục địa với đại dương bao la mà không cất cánh? Các nhà khoa học đã đi tìm câu trả lời trong khoảng hơn 150 năm.

Một báo cáo gần đây đã tuyên bố rằng tất cả các loài chim không bay được phát triển từ một con chim biết bay khoảng 60 triệu năm trước. Trước đây người ta cứ nghĩ rằng những con chim đã tiến hóa độc lập sau khi các châu lục bắt đầu tách rời nhau nhưng trước khi động vật có vú phát triển.

Nghiên cứu thêm các nhà khoa học chứng tỏ rằng có mối liên hệ chặt chẽ giữa hai loài khác biệt trong bộ chim chạy là chim kiwi và chim voi, trong đó chim voi đã tuyệt chủng tại Madagascar. Trước kia vào những năm 1990, các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng chim emu cũng là anh em họ hàng với chim kiwi.

1) Những sinh vật đầu tiên tồn tại trên Trái Đất bằng cách nào?

Những triệu năm đầu khi Trái Đất hình thành, các sinh vật đầu tiên làm cách nào để tồn tại và phát triển luôn là một câu hỏi lớn thách thức các nhà nghiên cứu. Charles Darwin đưa giả giả thuyết rằng nhờ “súp nguyên thủy”. Đó là các thành phần khác nhau trong cuộc sống kết hợp với nhau trong một vũng nước đen hoặc ao, hồ có thể phục vụ cho việc ươm mầm các phân tử sống đầu tiên.

Tuy nhiên nhận định của nhà bác học người Anh luôn có vấn đề. Ví dụ RNA (Axít ribonucleic: một trong hai loại axit nucleic làm nhân tố di truyền ở cấp độ phân tử) là các phân tử đầu tiên mang đến sự sống trên hành tinh xanh. Nhưng RNA chỉ được nhân rộng với các phân tử protein phức tạp mà nó tạo hình sau đó. Vậy làm cách nào để RNA tồn tại ở nơi đầu tiên.

Sau khi nghiên cứu tiếp các điều kiện trên Trái Đất trong khoảng thời gian sự sống mới hình thành, các nhà nghiên cứu Anh đã chứng minh rằng tất cả những thứ cần thiết để RNA sống được đều có mặt tại thời điểm đó.

Các nhà khoa học đã nhân tạo được 50 nucleic axit – các khối xây dựng của RNA -  từ hydrogen sulfide, tia cực tím và hydro. Cả ba đã có mặt trên Địa Cầu lúc sự sống mới định hình. Mặc dù trước đó các nhà nghiên cứu đã đưa ra giả thuyết là RNA phát triển trước khi có protein, nhưng với thí nghiệm mới này họ đã chắc chắn rằng RNA tồn tại tốt mà không cần protein gì cả. Bí ẩn của thiên nhiên này cuối cùng đã được sáng tỏ.

Tóm lại những bí ẩn này hầu hết chúng ta đều đã tiếp thu kiến thức ở trường, thấy trong tự nhiên hoặc trong sách báo nhưng có vài hiện tượng tự nhiên kỳ lạ không phải ai cũng nghe nói đến. Chỉ có thể xem clip sau mới thấy được thôi:

Bạn từng có một vài thắc mắc nào nằm trong danh sách “những bí ẩn của thiên nhiên này cuối cùng đã được giải thích” không? Nếu có hãy nói cho chúng tôi biết và chia sẻ bài viết này cho những người bạn của mình vì biết đâu họ cũng có đầy câu hỏi trong đầu như bạn đấy!