Cá đuối và mực nang: bơi bằng dải vây lượn mềm như dải lụa dưới nước

Cá đuối và mực nang không bơi bằng cách quẫy thân như phần lớn cá. Chúng giữ thân gần như yên và cho một dải vây mỏng chạy quanh mép cơ thể gợn sóng liên tục, giống một dải lụa bị rung, đẩy nước về phía sau. Cá đuối dùng đôi vây ngực rộng nối liền thân thành hình đĩa; mực nang dùng dải vây hẹp viền quanh áo, và khi cần lao nhanh thì phụt nước qua phễu như động cơ phản lực.

Thân yên, vây gợn sóng

Ở bài về bốn kiểu bơi của cá, ta đã thấy làn sóng uốn chạy dọc thân từ đầu tới đuôi. Ở cá đuối và mực nang, làn sóng ấy chuyển sang một dải vây mỏng và dài. Thân giữ vai trò như cái khung, còn vây làm việc. Lợi ích lớn nhất là sự kiểm soát: đổi chiều làn sóng là bơi lùi, cho sóng chạy mạnh bên này yếu bên kia là xoay tại chỗ, giảm biên độ là lơ lửng đứng yên. Một con mực nang có thể "đậu" giữa nước, nhích tới vài centimet để rình con tôm, điều mà một con cá thu bó tay.

Đổi lại, cách bơi bằng vây lượn thường không nhanh bằng cách quẫy đuôi mạnh. Vì vậy những loài dùng nó đa số sống gần đáy, quanh rạn đá, thảm cỏ biển, nơi sự khéo léo quý hơn tốc độ.

Cá đuối: từ gợn sóng tới vỗ cánh

Cá đuối thuộc nhóm cá sụn, họ hàng với cá mập. Đôi vây ngực của chúng phát triển cực rộng và dính liền với đầu và thân, tạo thành chiếc đĩa dẹt. Nhưng không phải con cá đuối nào cũng dùng đĩa ấy giống nhau.

Gợn sóng: cá đuối gai độc, cá đuối bồng

Những loài sống sát đáy như cá đuối bồng, cá đuối gai độc cho mép đĩa gợn lên nhiều làn sóng nhỏ cùng lúc, chạy từ trước ra sau. Nhìn từ trên xuống, mép đĩa như viền váy bị gió lùa. Kiểu này chậm mà rất khéo, giúp cá trườn sát nền cát, lật cát tìm mồi, vùi mình nằm im.

Vỗ cánh: cá đuối ó, cá đuối manta

Ở đầu kia là những loài sống ở tầng nước giữa như cá đuối ó và cá đuối manta (cá đuối nạng). Vây ngực của chúng hẹp và dài, nhọn ở đầu như cánh chim. Thay vì gợn nhiều làn sóng, chúng vỗ lên xuống, mỗi lần chỉ chưa tới một bước sóng trên vây. Nhìn manta bơi, người ta thường ví như chim lượn dưới nước.

Năm 2001, nhà sinh học Lisa Rosenberger công bố một nghiên cứu so sánh cách bơi của nhiều loài cá đuối và cho thấy giữa "gợn sóng" và "vỗ cánh" là một dải chuyển tiếp liên tục. Loài nào nằm ở đâu trên dải đó gắn chặt với lối sống: càng gần đáy càng nhiều sóng, càng ra nước thoáng càng giống vỗ cánh.

Mực nang: viền vây gợn và động cơ phản lực

Mực nang (chi Sepia) là động vật thân mềm, họ hàng với mực ống, bạch tuộc, ốc. Quanh chiếc áo hình bầu dục của nó có một dải vây hẹp viền suốt hai bên, gần như từ đầu tới đuôi. Khi bơi chậm, dải vây ấy gợn sóng liên tục, mềm mại đến mức trông như một tà áo lụa phất phơ. Đây là cách mực nang lượn quanh rạn, tiến, lùi, nghiêng, xoay tuỳ ý.

Khi cần lao nhanh để bắt mồi hoặc chạy trốn, mực nang dùng một hệ thống khác: hút nước vào khoang áo, rồi co mạnh cơ áo phụt nước ra qua chiếc phễu nằm dưới đầu. Phễu xoay được nên hướng lao cũng chỉnh được. Mực nang thường kết hợp cả hai: phụt nước để tăng tốc, vây gợn để lái và giữ thăng bằng. Mực ống bơi đường dài thì dựa vào phản lực nhiều hơn, còn vây của nó hình tam giác ở đuôi, dùng như cánh lái.

Mực nang còn có một bộ phận đặc biệt là mai mực: tấm vôi xốp chia thành nhiều ngăn nhỏ chứa khí và nước. Bằng cách điều chỉnh tỉ lệ khí và nước trong các ngăn, mực nang nổi lơ lửng ở độ sâu mong muốn mà không phải bơi liên tục. Mai mực trôi dạt vào bờ biển miền Trung là thứ trẻ em hay nhặt được khi đi biển.

Những tay bơi "dải lụa" khác

• Cá dao (nhóm cá dao Nam Mỹ, hay được nuôi cảnh): dải vây hậu môn dài chạy dưới bụng gợn sóng, thân thẳng như lưỡi dao. Chúng bơi tới, bơi lùi, thậm chí bơi lên trên dễ dàng, rất hợp với lối kiếm ăn ban đêm trong rễ cây ngập nước.
• Cá thát lát: loài cá quen của sông nước Việt Nam, cũng có dải vây hậu môn dài liền vây đuôi, gợn sóng khi bơi chậm.
• Cá ngựa: thân đứng thẳng, bơi bằng vây lưng nhỏ rung rất nhanh, vây ngực sau đầu để lái. Đây là một trong những loài cá bơi chậm nhất.
• Cá bò, cá nóc: nhiều loài vẫy đồng thời vây lưng và vây hậu môn để bơi chậm quanh rạn, giữ đuôi để tăng tốc khi cần.
• Sên biển (một số loài): mép thân mỏng gợn sóng khi bơi, rực rỡ như dải ruy băng màu.

Từ vây lượn tới robot dải lụa

Vì cách bơi bằng vây gợn sóng khéo léo và ít khuấy động nước, nhiều nhóm kỹ sư đã chế tạo robot mô phỏng: robot cá đuối với hai vây mềm vỗ như manta, robot dải vây bắt chước cá dao để có thể lùi, xoay trong không gian hẹp. Ưu điểm là không có chân vịt quay, ít làm hại sinh vật và ít vướng rong rêu, hợp để khảo sát rạn san hô hoặc hang động ngập nước. Có nhóm còn dùng tế bào cơ tim nuôi cấy phủ lên khung mềm để làm "cá đuối" tí hon dài chưa tới hai centimet, bơi theo ánh sáng.

Tự thử: dải giấy gợn sóng

Để cảm nhận vì sao một dải vây gợn sóng đẩy được nước, có thể làm một thí nghiệm nhỏ trong chậu.

1. Cắt một dải nhựa mỏng (từ bìa hồ sơ nhựa) dài khoảng 20 cm, rộng 3 cm. Dán mép dài của nó vào một thước kẻ bằng băng dính chống nước.
2. Đổ nước vào một chậu rộng, sâu chừng 10 cm. Rắc lên mặt nước một ít bột tiêu hoặc vụn giấy nhỏ để thấy dòng chảy.
3. Cầm thước, nhúng dải nhựa xuống nước, rồi cử động thước sao cho dải nhựa gợn lên thành sóng chạy từ một đầu sang đầu kia (cổ tay lắc nhẹ, tay di chuyển từ từ). Quan sát vụn giấy bị đẩy theo hướng nào.
4. Đổi chiều sóng và xem dòng nước đổi chiều theo.

Không cần làm cho đẹp ngay lần đầu; chỉ cần thấy hướng sóng quyết định hướng đẩy nước là đạt. Trẻ nhỏ làm có người lớn đi cùng, lau khô sàn sau khi xong.

Góc nhìn hôm nay

Khi đi thủy cung, hãy dừng lâu ở bể cá đuối và bể mực nang. Nhìn từ dưới lên, mép vây cá đuối gợn sóng rất rõ; mực nang thì vừa lượn vừa đổi màu da liên tục. Ở các chợ hải sản ven biển miền Trung, mai mực và mực nang khá quen thuộc, nhưng con vật sống mới cho thấy vẻ đẹp của dải vây lượn. Nhiều loài cá đuối lớn, đặc biệt cá đuối manta, đang được bảo vệ vì sinh sản chậm. Khi lặn ngắm, hãy giữ khoảng cách, không chạm vào chúng.