Cú lợn bắt được chuột trong bóng tối hoàn toàn chỉ nhờ tai, và bí quyết nằm ở chỗ hai lỗ tai của nó đặt lệch nhau: một bên cao hơn, một bên thấp hơn. Nhờ lệch như vậy, tiếng sột soạt từ phía trên hay phía dưới vào hai tai sẽ to nhỏ khác nhau, còn tiếng từ trái hay phải thì tới hai tai sớm muộn khác nhau. Não cú gộp hai thông tin ấy lại để biết chính xác con mồi nằm ở đâu, cả theo chiều ngang lẫn chiều dọc.
Thí nghiệm trong căn phòng tối hẳn
Người ta biết cú săn đêm từ lâu, nhưng vẫn có thể nghĩ mắt cú nhìn trong tối rất tốt. Câu hỏi là: nếu tối hẳn, không một chút ánh sáng, cú còn bắt được mồi không?
Cuối thập niên 1950 và trong thập niên 1960, nhà sinh học Roger Payne (người sau này nổi tiếng với tiếng hát cá voi) làm thí nghiệm với cú lợn trong một căn phòng kín sáng. Trên sàn rải lá khô, thả chuột vào. Cú vẫn lao xuống bắt trúng chuột. Khi buộc một mẩu giấy vò kéo lê trên lá khô cạnh con chuột, cú lại vồ vào mẩu giấy, tức là nó lần theo tiếng chứ không theo mùi hay hơi ấm. Kết quả được công bố năm 1971 trên một tạp chí sinh học thực nghiệm.
Thập niên 1970, Eric Knudsen và Masakazu Konishi tiếp tục nghiên cứu, đo kỹ cú lợn xác định hướng tiếng chính xác cỡ nào và não cú làm việc đó ra sao. Cú lợn từ đó trở thành một trong những loài vật được dùng nhiều nhất để tìm hiểu cách não định vị âm thanh.
Khuôn mặt hình đĩa là một cái chảo thu âm
Nhìn cú lợn, điều đập vào mắt đầu tiên là khuôn mặt tròn, phẳng, hình trái tim. Đó không chỉ là vẻ ngoài. Đĩa mặt được tạo bởi những hàng lông cứng xếp dày, cong như lòng chảo, có tác dụng gom âm thanh về hai lỗ tai giấu sau lớp lông, giống cái chảo thu sóng hay bàn tay khum sau vành tai của người.
Cú còn chỉnh được đĩa mặt nhờ các cơ ở da mặt, làm lòng chảo hẹp lại hay mở ra một chút. Khi đĩa lông được gỡ đi trong thí nghiệm, khả năng xác định tiếng theo chiều cao của cú giảm hẳn.
Vì sao hai tai lệch giúp định vị chiều cao
Người, chó, mèo xác định tiếng từ trái hay phải khá tốt: tiếng từ bên trái tới tai trái sớm hơn và to hơn tai phải. Nhưng xác định tiếng từ trên hay dưới thì khó hơn nhiều, vì hai tai nằm cùng độ cao. Người phải nhờ những nếp gấp nhỏ của vành tai và nghiêng đầu mới đoán được.
Cú lợn giải bài toán này bằng cấu trúc. Lỗ tai một bên đặt cao hơn và hướng hơi lên, bên kia đặt thấp hơn và hướng hơi xuống. Kết quả:
| Tiếng phát ra từ | Hai tai nhận được gì | Não cú hiểu là |
|---|---|---|
| Bên trái | Tai trái nghe sớm hơn một chút | Mồi lệch trái |
| Bên phải | Tai phải nghe sớm hơn | Mồi lệch phải |
| Phía trên | Tai hướng lên nghe to hơn | Mồi ở cao hơn tầm đầu |
| Phía dưới | Tai hướng xuống nghe to hơn | Mồi ở thấp hơn |
Sự chênh lệch thời gian giữa hai tai cực nhỏ, chỉ khoảng vài chục tới hơn trăm micro giây, tức chưa tới một phần nghìn giây. Não cú có những mạch thần kinh chuyên so thời gian này. Còn chênh lệch độ to cho biết chiều cao. Hai trục ghép lại thành một "bản đồ không gian âm thanh" trong não, mỗi điểm trên bản đồ ứng với một vị trí ngoài đời. Knudsen và Konishi đã tìm thấy bản đồ ấy trong một vùng não giữa của cú lợn.
Sự lệch tai chỉ có tác dụng với những tiếng có nhiều thành phần cao, vì âm cao bị đầu và đĩa mặt che chắn rõ hơn. Tiếng chuột sột soạt trên lá khô, tiếng chít chít, chính là loại tiếng giàu âm cao như vậy.
Không phải con cú nào cũng lệch tai
Tai lệch gặp ở một số nhóm cú săn đêm chuyên nghe, nổi bật là cú lợn và một số loài cú mèo, cú tai dài. Ở các loài khác, mức độ lệch khác nhau: có loài lệch ở lỗ tai ngoài, có loài lệch cả ở xương sọ, có loài gần như đối xứng. Những loài cú săn cả lúc chạng vạng và dựa nhiều vào mắt thì thường ít lệch hơn. Các nhà nghiên cứu cho rằng tai lệch đã xuất hiện riêng rẽ nhiều lần trong họ cú.
Bay êm để nghe rõ
Một tai giỏi sẽ vô dụng nếu chính tiếng cánh của mình át mất tiếng mồi. Cú giải quyết điều này bằng bộ lông đặc biệt:
- Mép trước lông cánh có răng cưa mềm như chiếc lược, chia luồng gió thành nhiều luồng nhỏ, giảm tiếng rít.
- Mép sau lông cánh xơ, tua làm luồng gió phía sau cánh hoà vào nhau êm hơn.
- Mặt lông phủ lớp tơ mềm như nhung làm lông cọ vào nhau không sột soạt.
Nhờ vậy cú lợn bay gần như không tiếng động với tai người, và quan trọng hơn là với tai chuột. Kỹ sư ở nhiều nước đã nghiên cứu cánh cú để làm cánh quạt, cánh tua bin gió chạy êm hơn.
Cú lợn ở Việt Nam
Ở Việt Nam có cú lợn lưng xám (Tyto alba), loài cú lợn phân bố gần như khắp thế giới, và cú lợn lưng nâu (Tyto longimembris) sống ở đồng cỏ. Cú lợn thường làm tổ trong hốc cây, gác mái nhà cũ, tháp chuông, hang hốc, và săn chuột trên đồng ruộng, bãi cỏ quanh làng. Một con cú lợn có thể ăn nhiều con chuột mỗi đêm khi nuôi con, nên ở nhiều nước, nông dân đặt hộp làm tổ cho cú quanh ruộng, vườn để nhờ cú bắt chuột.
Tiếng kêu khàn, rít dài của cú lợn ban đêm khiến nhiều nơi ở Việt Nam gọi nó là "chim lợn" và gắn với điềm gở. Đó là chuyện quan niệm dân gian, không có cơ sở. Thực tế cú lợn là bạn của nhà nông. Cú là chim hoang dã, không nên bẫy bắt hay nuôi nhốt.
Góc nhìn hôm nay: tự thử "tai lệch" của mình
Bạn có thể cảm nhận vì sao tai lệch giúp nghe chiều cao bằng một thí nghiệm nhỏ, an toàn:
- Nhắm mắt, nhờ một người cầm chùm chìa khoá lắc nhẹ ở các vị trí khác nhau quanh đầu: bên trái, bên phải, trên đầu, ngang cằm, ngay phía trước.
- Chỉ tay về chỗ mình nghĩ tiếng phát ra. Thường bạn đoán trái phải rất đúng, còn trên dưới và trước sau hay nhầm hơn.
- Giờ khum một bàn tay đặt trên vành tai trái (hướng lên) và bàn tay kia dưới vành tai phải (hướng xuống), giống tai lệch của cú. Thử lại xem việc đoán trên dưới có thay đổi không.
Kết quả mỗi người một khác, nhưng thí nghiệm giúp hiểu vì sao cú phải "thiết kế" tai lệch: với hai tai đối xứng, chiều cao là thứ khó nghe nhất. Lắc chìa khoá nhẹ và giữ khoảng cách vừa phải, không tạo tiếng to sát tai.
Nếu muốn nghe cú ngoài thiên nhiên, hãy đi cùng người có kinh nghiệm vào những đêm yên tĩnh ở vùng quê, ven rừng, giữ im lặng và dùng đèn đỏ mờ thay vì đèn pin sáng.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao tai cú lại lệch nhau?
Ở cú lợn và một số loài cú săn đêm, một lỗ tai đặt cao hơn tai kia. Nhờ vậy tiếng từ trên hay dưới tới hai tai to nhỏ khác nhau, giúp cú xác định chiều cao của con mồi. Kết hợp với chênh lệch thời gian giữa hai tai để biết trái phải, cú định vị con mồi rất chính xác trong bóng tối.
Cú có bắt được mồi trong bóng tối hoàn toàn không?
Cú lợn làm được. Thí nghiệm của Roger Payne trong phòng tối hoàn toàn cho thấy cú lợn vồ trúng chuột chạy trên lá khô chỉ nhờ tiếng động. Khi một mẩu giấy được kéo lê trên lá, cú lại vồ vào mẩu giấy, chứng tỏ nó lần theo tiếng chứ không theo mùi.
Mặt cú hình đĩa để làm gì?
Đĩa mặt là những hàng lông cứng xếp thành hình lòng chảo, gom âm thanh về hai lỗ tai giấu bên dưới. Cú chỉnh được độ khum của đĩa mặt. Thiếu đĩa mặt, cú xác định chiều cao của tiếng kém hẳn.
Vì sao cú bay không có tiếng động?
Lông cánh cú có mép trước răng cưa mềm, mép sau xơ tua và mặt lông mịn như nhung, giúp giảm tiếng gió và tiếng lông cọ nhau. Bay êm giúp cú vừa không làm mồi giật mình, vừa không át mất tiếng mồi trong tai chính mình.
Người có nghe ra tiếng ở trên hay ở dưới không?
Có, nhưng kém hơn nhiều so với trái phải. Hai tai người nằm cùng độ cao nên tiếng từ trên hay dưới tới hai tai gần như giống nhau. Người phải nhờ các nếp gấp của vành tai làm biến đổi âm cao, hoặc nghiêng đầu, mới đoán được chiều cao của tiếng.
