Đó chính là cá phổi Châu Phi, loài cá có khả năng sống trên cạn mà không cần tới nước trong nhiều tháng, thậm chí là nhiều năm.
Loài cá có hệ thống hô hấp độc đáo
Cá phổi hay còn được gọi là Lungfish, là một loại cá nước ngọt nổi tiếng nhờ khả năng đặc biệt kể trên. Chúng thường sống ở các vùng nước nông như đầm lầy. Cá phổi cũng được tìm thấy nhiều ở các hồ nước lớn hơn ở châu Phi, Nam Mỹ và Australia.
Cá phổi là loại cá nước ngọt có thể sống trong đất hàng năm trời. (Ảnh: NatGeo)
Cá phổi có vẻ ngoài giống một tổ hợp của giun đất, chạch và lươn. Chúng được các nhà khoa học đánh giá rất cao bởi khả năng hít thở không khí và các cấu trúc nguyên thủy trong lớp Cá vây thùy xa xưa. Cũng nhờ khả năng này, cá phổi mới có thể tồn tại ở điều kiện nhiệt độ tại châu Phi thường xuyên ở mức cao quanh năm và mùa khô rất khắc nghiệt thường kéo dài tới 4-5 tháng tới mức sông hồ khô cạn trơ đáy.
Theo các nhà khoa học, hệ thống hô hấp của cá phổi đã tiến hoá ở mức cao. Chúng lấy oxy thẳng từ không khí giống như các động vật trên cạn. Khi di chuyển trong nước, cá phổi thở bằng mang. Sau khi rời khỏi mặt nước, cá phổi thở bằng bong bóng cá. Giống như động vật có vú trên cạn, không khí được hít vào từ lỗ mũi của cá phổi và đi vào bong bóng với "chức năng của phổi".
Hệ thống hô hấp của cá phổi đã tiến hoá ở mức cao. (Ảnh: NatGeo)
Bong bóng của cá phổi rất độc đáo, nó chứa đầy các phế nang với các kích thước khác nhau, đồng thời được bao phủ bởi các mạch máu nhỏ hình lưới. Từ cấu tạo và chức năng sinh lý, nó hoàn toàn giống phổi của động vật có vú trên cạn.
Nhiều loài cá phổi đã mất dần chức năng của mang khi tới tuổi trường thành. Nếu sống trong nước, chúng còn phải ngoi lên bề mặt để lấy không khí. Thậm chí, có những cá thể còn bị chết đuối nếu phải sống trong nước thời gian dài.
Tới mùa hạn hán, cá phổi sẽ đào hố sâu dưới lớp bùn non và sống trong đó. (Ảnh: NatGeo)
Khi vào nước nổi, chúng sẽ sống và di chuyển trong nước như các loài cá khác. Nhưng tới mùa hạn hán, chúng sẽ đào hố sâu dưới lớp bùn non bằng các ăn bùn qua miệng và thải qua mang. Khi tới độ sâu cần thiết, cá phổi ngừng đào và tự tiết ra chất nhầy để làm cứng bùn, đồng thời tạo lớp kén bọc bên ngoài, chỉ lộ miệng để lấy không khí và kích hoạt trạng thái ngủ hè.
Trong thời gian ngủ hè, chúng sẽ giảm nhu cầu trao đổi chất xuống mức tối thiểu. Khi mùa mưa tới, nước khiến lớp bùn mềm đi, chúng mới phá kén chui ra. Một số tài liệu cho thấy, cá phổi có thể sống dưới lòng đất tới 5 năm.
Video về cuộc sống của cá phổi châu Phi. (Nguồn: NatGeo)
Lợi dụng cơ chế ngủ hè của cá phổi, người châu Phi thường đào đất để bắt chúng. Họ sử dụng cá phổi như một nguồn thực phẩm dự trữ bền vững. Tuy nhiên, nhiều người đánh giá rằng thịt của cá phổi khá nồng nên không được các du khách ưa thích khi được dùng để nấu ăn.
Loài cá hữu ích cho các nghiên cứu khoa học
Các nhà khoa học cho biết, cá phổi xuất hiện từ thời cổ đại. Những con cá phổi đầu tiên xuất hiện trên Trái đất là từ cách đây 419 triệu – 393 triệu năm trước. Sau 4 lần suýt tuyệt chủng, chúng vẫn sống sót đầy kiên cường.
Cá phổi từng trải qua nhiều lần suýt tuyệt chủng nhưng vẫn sống sót. (Ảnh: NatGeo)
Trên thực tế, cá phổi có 3 chi cùng 6 phân loài và được chia theo nơi cư trú, ví như cá phổi châu Phi, cá phổi châu Mỹ và cá phổi Úc. Những con cá phổi trưởng thành sẽ có thể nặng 10kg và dài 1,25m. Trong đó, cá phổi Victoria là loài cá phổi châu Phi lớn nhất hiện nay, có thể dài tới 2m.
Từ khả năng sống trong lòng đất một thời gian không cần thức ăn và nước uống, các nhà khoa học đã thực hiện một nghiên cứu về loài cá phổi. Cơ chế đặc biệt của cá phổi khiến các nhà khoa học cảm thấy rất thú vị bởi vì hình thức tạm ngừng hoạt động này có thể nhận rộng đối với cả con người.
Cá phổi sống trong lòng đất một thời gian không cần thức ăn và nước uống trong thời gian dài. (Ảnh: NatGeo)
Các nhà khoa học đại học Quốc gia Singapore đã so sánh biểu hiện gen khác nhau trong gan của cá phổi châu Phi sau sáu tháng dừng hoạt động đến lúc đặt con cá vào môi trường nước ngọt bình thường. Họ cũng so sánh các biểu hiện gen của ngày đầu tiên sau khi dừng hoạt động đến khi chúng thức dậy để nhận biết sự điều tiết hoạt động của các tế bào khác nhau.
Họ nhận thấy rằng, trong thời gian ngừng hoạt động, các gen liên quan đến chất thải có tính khử độc là gen gia tăng biểu hiện (up-regulated genes), dừng sản xuất các sản phẩm độc hại trong gan. Đồng thời sự biểu hiện của các gen liên quan đến đông máu và chuyển hóa sắt và đồng là các gen giảm biểu hiện (down-regulated gene), các gen này theo các nhà khoa học thì có thể là chiến lược để bảo tồn năng lượng.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu cá phổi để tìm ra phương pháp cứu sống với bệnh nhân nguy cấp. (Ảnh: NatGeo)
Từ kết quả nghiên cứu này, các nhà khoa học đã tìm ra phương pháp hữu ích trong các trường hợp bệnh nhân nguy cấp như các vết thương do đạn bắn để duy trì thêm thời gian hoạt động trong khi não đã chết. Đồng thời phương pháp này cũng có thể áp dụng cho các phi hành gia khi bay vào không gian với khoảng cách dài.
*Bài viết được tổng hợp thông tin từ NatGeo, Britannica.
