Cá không có vành tai hay lỗ tai bên ngoài, nhưng có tai trong nằm hai bên sọ, phía sau mắt. Vì thân cá đặc gần bằng nước, sóng âm đi xuyên qua cả cơ thể; trong tai có những viên "đá tai" nặng hơn, rung chậm hơn phần còn lại, và chính độ lệch ấy làm các tế bào lông bên dưới cảm nhận được tiếng. Nhiều loài như cá chép, cá trê còn dùng bong bóng bơi làm "màng khuếch đại", nên nghe được dải tần rộng hơn và tiếng nhỏ hơn hẳn các loài cá khác.
Vì sao cá không cần vành tai
Ở người, vành tai và màng nhĩ có nhiệm vụ "bắt" sóng âm trong không khí rồi truyền vào tai trong chứa dịch. Không khí và dịch khác nhau quá xa về độ đặc, nên nếu không có màng nhĩ và ba xương nhỏ làm cầu nối, phần lớn âm sẽ dội ra ngoài.
Cá sống sẵn trong nước. Thịt, máu, dịch trong cơ thể cá có độ đặc gần như nước xung quanh. Sóng âm dưới nước đi vào thân cá gần như không bị cản, xuyên qua đầu, qua mắt, qua tai. Vì vậy cá không cần một "cái phễu" bên ngoài. Thứ cá cần là một bộ phận bên trong biết phản ứng khác với phần còn lại của cơ thể khi sóng âm đi qua.
Đá tai: viên đá nhỏ giúp cá nghe
Tai trong của cá có ba túi nhỏ, mỗi túi chứa một khối khoáng chất cứng gọi là đá tai (otolith), làm chủ yếu từ canxi cacbonat. Đá tai nằm trên một lớp tế bào lông, giống tế bào lông trong ốc tai người.
Khi sóng âm đi qua, cả thân cá rung nhẹ theo. Riêng viên đá tai nặng hơn nên rung chậm hơn, "trễ nhịp" so với các tế bào lông bên dưới. Lông bị uốn qua uốn lại, tế bào gửi tín hiệu lên não. Hãy hình dung một ly nước có viên bi bên trong: lắc ly, nước chuyển động ngay theo ly nhưng viên bi lăn chậm hơn một chút. Cá "nghe" từ chính độ chậm ấy.
Cách nghe này giúp cá cảm nhận rất tốt chuyển động nhỏ của nước ở tần số thấp. Phần lớn loài cá nghe tốt nhất ở vùng âm trầm, từ vài chục đến vài trăm hertz, và thường không nghe được những âm cao như tiếng chim hót.
Đá tai kể tuổi cá
Đá tai lớn dần theo năm tháng, mỗi mùa bồi thêm một lớp, tạo thành những vòng giống vòng gỗ trong thân cây. Các nhà nghiên cứu nghề cá cắt mỏng đá tai rồi đếm vòng dưới kính hiển vi để biết tuổi cá. Đá tai còn lưu dấu hoá học của vùng nước cá từng sống, giúp lần lại đường di cư.
Bong bóng bơi: chiếc trống khuếch đại
Nhiều loài cá có bong bóng bơi, một túi khí trong bụng giúp cá nổi chìm. Túi khí khác hẳn thịt cá: khi sóng âm tới, nó co giãn mạnh, gần như một chiếc trống nhỏ. Nếu bong bóng nằm gần tai, rung động của nó truyền vào tai, giúp cá nghe được cả những tiếng mà đá tai một mình không bắt kịp.
Một nhóm cá đi xa hơn cả là nhóm có bộ xương Weber: một chuỗi xương nhỏ nối bong bóng bơi tới tai trong, hơi giống ba xương nhỏ trong tai giữa người. Nhóm này gồm cá chép, cá diếc, cá vàng, cá trê, cá da trơn, cá mè, cùng nhiều loài cá nước ngọt quen thuộc ở Việt Nam. So với cá không có bộ phận này, chúng nghe được tiếng nhỏ hơn và lên tới dải tần cao hơn, khoảng vài nghìn hertz.
| Nhóm cá | Bộ phận hỗ trợ | Khả năng nghe (nói chung) |
|---|---|---|
| Cá không có bong bóng bơi (nhiều loài cá đáy, cá mập) | Chỉ có đá tai | Chủ yếu cảm nhận chuyển động nước ở tần số thấp |
| Cá có bong bóng bơi xa tai | Đá tai, bong bóng giúp ít | Nghe được âm trầm, tầm vài trăm hertz |
| Cá có bộ xương Weber (chép, trê, diếc…) | Chuỗi xương nối bong bóng với tai | Nghe nhạy hơn, lên tới khoảng vài nghìn hertz |
| Một số loài cá trích (nhóm cá shad) ở Bắc Mỹ | Tai trong có cấu trúc đặc biệt nối với túi khí | Được ghi nhận nghe tới cả vùng siêu âm, có lẽ để né cá heo săn mồi |
Đường bên: "nghe" bằng da
Nhìn dọc thân nhiều loài cá sẽ thấy một đường chấm mảnh chạy từ mang tới đuôi. Đó là đường bên, một dãy cơ quan cảm nhận nằm dưới da, thông ra ngoài qua những lỗ nhỏ. Bên trong cũng là tế bào lông, cùng họ với tế bào trong tai.
Đường bên cảm nhận dòng nước và rung động ở rất gần: một con cá khác bơi qua, một con mồi giãy, một tảng đá chắn dòng. Cá bơi thành đàn giữ khoảng cách và đổi hướng gần như cùng lúc là nhờ cả mắt lẫn đường bên. Ranh giới giữa "nghe" bằng tai và "cảm" bằng đường bên ở cá không rạch ròi: với tiếng trầm ở gần, cả hai cùng làm việc.
Cá có nghe tiếng người nói trên bờ không
Đây là câu hỏi người đi câu hay tranh luận. Về vật lý, mặt nước là một bức tường gần như phản xạ hoàn toàn với âm thanh trong không khí: phần lớn tiếng nói, tiếng cười trên bờ dội lại, chỉ một phần rất nhỏ lọt xuống nước. Vì vậy nói chuyện vừa phải trên bờ ít khi làm cá sợ.
Ngược lại, những rung động truyền qua vật rắn lại vào nước rất dễ: bước chân mạnh trên bờ đất, tiếng dậm trên ván thuyền, tiếng thả hộp đồ xuống sàn thuyền, mái chèo gõ mạn. Những tiếng này đi qua đất, qua gỗ rồi vào nước, tới thẳng đá tai và đường bên của cá. Người câu lâu năm hay dặn "đi nhẹ, đừng gõ thuyền", và điều đó có cơ sở hơn lời dặn "đừng nói to".
Cũng vì cá nhạy với rung động truyền qua vật rắn, ở nhiều vùng sông nước, người đánh cá có lối gõ vào mạn thuyền để lùa cá về phía lưới.
Cá dùng tai để làm gì
- Tìm bạn tình: nhiều loài cá phát tiếng để gọi nhau trong mùa sinh sản, và nghe tiếng của đồng loại.
- Né kẻ săn: nghe được tiếng bơi, tiếng định vị của kẻ săn để kịp bỏ chạy.
- Tìm đường về nhà: các thí nghiệm cho thấy ấu trùng của nhiều loài cá rạn san hô bơi về phía loa phát tiếng rạn: tiếng tôm búng càng lách tách, tiếng cá gặm san hô. Một rạn khoẻ thì "ồn ào", và tiếng ồn ấy là ngọn hải đăng cho cá con.
- Cảm nhận môi trường: tiếng sóng, tiếng mưa, tiếng dòng chảy cho biết thời tiết và nơi chốn.
Chính vì vậy, tiếng ồn dưới nước từ tàu thuyền, máy móc đang được nghiên cứu nhiều về tác động tới cá: nó có thể che lấp những tiếng gọi và tín hiệu quan trọng.
Góc nhìn hôm nay: tôn trọng đôi tai cá trong bể
Nếu nhà có bể cá, vài điều nhỏ giúp cá đỡ căng thẳng:
- Đừng gõ vào kính bể. Với người chỉ là tiếng "cốc" nhẹ, nhưng rung động đi thẳng qua kính vào nước, tới tai cá mạnh hơn ta tưởng nhiều.
- Đặt bể xa loa, máy giặt, cửa hay bị đóng sầm. Rung động từ sàn và kệ cũng truyền vào nước.
- Chọn chỗ đặt máy bơm, máy sủi khí trên đệm mềm để giảm rung qua kệ.
- Thử quan sát: nhiều người nuôi cá chép, cá vàng thấy cá bơi lại khi nghe tiếng bước chân hay tiếng nắp hộp thức ăn. Cá học được tiếng báo bữa ăn, giống thí nghiệm Pavlov ở chó.
Câu hỏi thường gặp
Cá có tai không?
Có. Cá không có vành tai hay lỗ tai bên ngoài, nhưng có tai trong nằm hai bên sọ, phía sau mắt. Trong tai có các viên đá tai đặt trên tế bào lông, giúp cá cảm nhận âm thanh truyền qua cơ thể.
Cá nghe bằng gì?
Cá nghe bằng tai trong có đá tai, kết hợp với đường bên chạy dọc thân để cảm nhận rung động ở gần. Nhiều loài còn dùng bong bóng bơi để khuếch đại âm, nhất là nhóm cá chép, cá trê có chuỗi xương Weber nối bong bóng với tai.
Cá có nghe thấy tiếng người nói không?
Rất ít. Mặt nước phản xạ gần hết âm thanh trong không khí, nên tiếng nói trên bờ hầu như không xuống được nước. Tiếng bước chân, tiếng gõ thuyền truyền qua đất, gỗ thì cá cảm nhận rõ hơn nhiều.
Có nên gõ vào bể cá không?
Không nên. Tiếng gõ truyền qua kính vào nước và tới tai, đường bên của cá mạnh hơn người tưởng, có thể làm cá hoảng sợ. Bể cá cũng nên đặt xa loa và máy móc rung.
Đá tai cá là gì?
Đá tai là khối khoáng chất nhỏ, chủ yếu là canxi cacbonat, nằm trong tai trong của cá. Nó giúp cá nghe và giữ thăng bằng, và có vòng tăng trưởng hằng năm nên được dùng để xác định tuổi cá.
