Đó là vào cuối tháng 01 năm 2005 khi mùa đẻ trứng của một loài cá có tên gọi cá trống đen bắt đầu. Những tiếng gọi bạn tình vang vọng mãnh liệt giữa đêm khuya. Nhưng không một người dân nào sống trong khu vực đó nhận ra âm thanh hỗn loạn kéo dài này lại bắt nguồn từ biển cả.
Những người đã nghỉ hưu thường đến vùng cửa sông êm đềm của vịnh Guft tại bang Florida vào kì nghỉ đông. Họ hay phàn nàn về hệ thống công trình tiện ích nơi đây.Thậm chí những người này còn buộc Ủy ban thành phố phải chi hơn 47000 đôla cho việc sửa chữa kĩ thuật nhằm loại bỏ tiếng ồn lẩn khuất trong nhà mình.
Thế nhưng James Locascio – một sinh viên đang theo học bằng hậu tiến sĩ ngành khoa học nghiên cứu sinh vật biển tại đại học Nam Florida – đã cứu cả thành phố khỏi một dự án công cốc tốn kém. Sau khi đọc bài viết trên báo, Locascio đã gọi cho Ủy ban thành phố bàn luận trong nhiều giờ trước khi bỏ phiếu biểu quyết chi tiền. Anh giải thích rằng ở tần số 100 đến 500 Hz, tiếng gọi tìm bạn tình của cá trống đen có tần số đủ thấp và có bước sóng đủ dài để xuyên qua các đập ngăn nước ở biển, vượt lên đất liền, xuyên qua cả các ngôi nhà trên bến cảng với cảm giác giống như tiếng thình thịch khi có một chiếc ôtô đi qua.
Tiếng gọi bạn tình của cá trống đen vang vọng khắp nơi, xuyên qua cả đập ngăn nước đến từng ngôi nhà. (Ảnh: Steven Senne/Associated Press) |
Locascio cho biết: “Loài cá trống đen đặc biệt ưa thích hệ thống kênh rạch của Cape Coral. Tiếng trầm vang gọi bạn vào ban đêm của chúng không khác gì tiếng nước nhỏ giọt lách tách từ ngày này qua ngày khác suốt cả mấy tháng trời”.
Thoạt đầu người ta không chịu chấp nhận lời giải thích đó. “Những người hay phàn nàn và cũng là những người bướng bỉnh nhất quả quyết rằng không thể nào có chuyện một con cá lại phát ra được âm thanh mà ở trong nhà cũng nghe thấy được”.
Locascio và David Mann – một nhà sinh học nghiên cứu động thực vật biển thuộc đại học Nam Florida đồng thời là một chuyên gia nghiên cứu âm thanh sinh học – đã đưa những người không tin tham gia vào nghiên cứu bằng cách đề nghị họ ghi lại cường độ âm thanh và thời gian vào một cuốn sổ nhỏ. Locascio cho biết: “Chúng tôi đã lấy các ghi chép từ người dân rồi cho họ nghe âm thanh của loài cá trống mà chúng tôi thu bằng tai nghe dưới nước. Quả thực chúng ăn khớp với nhau tuyệt đối”.
Cá nóc cũng phát ra âm thanh (Ảnh: Fred Bavendam/Minden Pictures) |
Greg Coppa – một giáo viên phổ thông trung học dạy môn khoa học đã nghỉ hưu – cũng bị người ta cười nhạo khi ông nói mình nghe được tiếng ồn ào của cá lúc chèo thuyền gần đảo Block thuộc tiểu bang Rhode Island – Hoa Kì. Ông Coppa vừa cười vừa nói: “Một số người thậm chí còn hỏi tôi rằng tôi đã uống thứ gì trước khi nghe thấy những âm thanh đó, hoặc ném cho tôi cái nhìn dè dặt dành cho một người bạn tuy tốt nhưng thật đáng thương”.
Cùng với sự hỗ trợ của Rodney A. Rountree – một nhà khoa học nhiều kinh nghiệm thuộc công ty nghiên cứu Marine Ecology and Technical Applications – và một trợ lý giáo sư thuộc đại học Massachusetts tại Amherst, ông Coppa đã biết được rằng loài cá mà ông tưởng tượng là một sinh vật to lớn sống dưới biển thực chất lại là loài cá chồn tiên sọc đen bé nhỏ phát ra âm thanh như một cái búa khoan.
Các nhà tự nhiên học từ thời xa xưa như Aristot đã biết rằng cá có thể tạo ra âm thanh. Nhưng kể từ năm 1956 khi Jacques Cousteau đặt cho cuốn tài liệu của mình cái tên “Thế giới câm lặng”, tất cả mọi tưởng tượng của công chúng về thế giới dưới nước đã bị lấy đi khiến đôi tai của chúng ta làm ngơ với tiếng ho của loài cá, tiếng líu lo, tiếng rên rỉ, tiếng o o như kèn túi hay tiếng kêu gọi bạn. Tiến sĩ Rountree nói rằng: “Con tàu lặn của Cousteau đã che giấu mọi âm thanh của biển cả. Kì thực đại dương là một nơi luôn náo nhiệt”.
Đại dương có khoảng 30.000 loài cư trú nhưng chỉ có khoảng 1.200 loài có thể phát ra âm thanh được biết đến và số loài có âm thanh đã được ghi lại thì còn ít hơn nhiều. Đến loài cá vàng bình thường cũng chỉ được góp mặt trong hai ấn bản khoa học. Philip Lobel – giáo sư sinh học thuộc đại học Boston – cho biết: Thật ra “hầu hết các loài cá đều có thể phát ra âm thanh. Nhưng việc nuôi một con cá trong bể kính chẳng khác gì nuôi một con chim hoàng yến trong cái lồng cách âm”.
Một loài cá nóc (Ảnh: Yuriko Nakao/Reuters) |
Với hầu hết các loài cá, cơ chế phát âm của chúng bắt nguồn từ cơ làm rung bong bóng chứ không giống các dây thanh âm của chúng ta. Bong bóng cá là một túi chứa khí giúp cá nổi được, nhưng nó cũng được sử dụng với vai trò giống như một cái trống. Loài cá nóc vịnh Gulf gắn cơ thanh với bong bóng hàng nghìn lần trong một phút để phát ra một âm thanh lớn. Với tần số lớn gần gấp ba số lần đập cánh trung bình của loài chim ruồi, cá nóc là loài có cơ nhanh nhất trong lớp động vật có xương sống. Loài cá chồn tiên đen lại uốn xương quanh bong bóng, cá hề lại sử dụng dây chằng để tạo nên tiếng chiêm chiếp.
Một số loài cá khác lại tạo ra tiếng ngáy, hay chà xương với nhau làm phát ra âm thanh giống như chà răng lược, hoặc có thể chúng sử dụng vây ngực để tạo âm thanh. Loài cá trích lại rất ngộ nghĩnh với âm thanh giống như tiếng tích tắc lặp đi lặp lại với cường độ nhanh bằng cách phát ra bong bóng từ hậu môn của chúng.
Loài cá trích lại rất ngộ nghĩnh với âm thanh giống như tiếng tích tắc lặp đi lặp lại với cường độ nhanh bằng cách phát ra bong bóng từ hậu môn của chúng. (Ảnh: Jockel Finck/Associated Press) |
Mặc dù được nghiên cứu khá kĩ càng, nhưng các cơ chế phát âm ở nhiều loài vẫn còn là điều bí ẩn. Âm thanh của cá là một phương thức để mời gọi bạn tình, thể hiện thái độ với kẻ xâm lược, hay để biểu thị sự sợ hãi hoặc tình huống hiểm nguy. Tuy nhiên những ẩn ý khác của chúng vẫn chưa thể lý giải.
Andrew H. Bass – giáo sư nghiên cứu sinh học thần kinh và hành vi thuộc đại học Cornell - cho biết: “Cá có một cơ chế khá tinh vi và phức tạp để giao tiếp nhờ âm thanh với các ý nghĩa khác nhau tùy thuộc vào môi trường xã hội của âm thanh đó. Giao tiếp bằng âm thanh có lẽ là hình thức giao tiếp xã hội tiến hóa đầu tiên ở loài cá”.
Mặc dù âm thanh của loài cá rất đa dạng và đôi khi mạnh mẽ, nhưng hiếm khi chúng ta có thể nghe được trên đất liền vì điểm phân cách của không khí và nước đã tạo nên một rào chắn tự nhiên. Âm thanh thường nảy lại khi tiếp xúc với mặt phân giới không khí và nước. Một cái tai nghe dưới nước khá tinh vi và ít tốn kém hơn đã hỗ trợ cho nghiên cứu, tạo ra độ vang âm thụ động hiệu quả hơn.
Tiến sĩ Rountree đã đặt tai nghe dưới nước này ở ngoài khơi Cape Cod trong quá trình tiến hành khảo sát âm học thụ động đầu tiên trong khu vực. Ông đã rất ngạc nhiên khi thu được rất nhiều hình thái tiếng líu lo của cá chồn tiên vì không ai biết chúng có sống trong khu vực. Các nhà nghiên cứu thuộc viện Woods Hole Oceanographic Institute gần đó đã không hề phát hiện ra cá chồn tiên trong suốt hơn 100 năm nay mặc dù họ đã tiến hảnh khảo sát trên diện rộng.
Âm thanh trong lòng đại dương |
Gerald D’Spain thuộc viện đại dương học Scripps tại San Diego cũng có một phát hiện khác thường. Tiến sĩ D’Spain thuật lại rằng ông đã ghi lại âm thanh những con cá đồng thanh dọc theo bờ biển Thái Bình Dương từ Ensenada đến tận Point Loma. Ông so sánh âm thanh với “những làn sóng người” tại một sân vận động, bản hợp xướng hòa ca bên bờ biển giống như những khán giả đồng loạt đứng dậy và tung hô. Ông cũng nói rằng ông tin bản hợp xướng đó được truyền từ con cá này đến con cá khác với tốc độ gần bằng tốc độ lan truyền âm thanh trong nước – gấp gần 4,5 lần tốc độ âm tranh lan truyền trong không khí.
Chiếc tai nghe này cũng đem lại những điều bí ẩn của đại dương, đó là âm thanh của những loài cá chưa từng được biết đến cũng như của các sinh vật biển khác. Tiến sĩ Mann cùng đại học Nam Florida và nhà nghiên cứu hải quân Susan Jarvis đã khám phá ra một loài cá bí ẩn tại Bahamas có thể phát ra những tiếng gọi từ độ sâu 600 met. Tiến sĩ Mann cho hay: “Chúng ta biết có một nguồn âm thanh ở ngoài đó. Chúng ta biết nó ở đâu nhưng chúng ta lại không hề biết nó là cái gì”.
Nhưng đáng tiếc là không phải tất cả mọi người nghe thấy âm thanh của loài cá đều tiến hành nghiên cứu. Những người đánh bắt cá tại Trung Quốc đã sử dụng tai nghe dưới nước để định vị loài cá đỏ dạ gần như đã tuyệt chủng. Bong bóng của chúng có giá đến 60.000 đôla từ công dụng chữa bệnh nổi tiếng của nó.
Cá heo cũng dựa vào tiếng rì rầm của cá mà theo dấu con mồi. Joseph J. Luczkovich – phó giáo sư sinh học tại đông Carolina cho biết: “10 loài cá đứng đầu danh sách thực đơn của cá heo có thể phát ra âm thanh”.
Khi ngày càng nhận thức được tầm quan trọng của những tiếng gọi bạn tình trong mùa đẻ trứng của cá, chúng ta lại càng nhận ra một mối lo đáng kể. Những tiếng động xung quanh từ tàu chở dầu, thiết bị phát hiện tàu điện ngầm hay dò tìm chấn động phát hiện dầu thường phát ra ở cùng tần số âm thanh với tiếng gọi của cá. Những âm thanh đó có thể cắt đứt sợi dây liên lạc của những con cá.
Cơ quan ngư nghiệp biển quốc gia với sự hỗ trợ của các nhà nghiên cứu đã tiến hành lắng nghe âm thanh của tất cả các sinh vật biển, không chỉ bao gồm cá voi và cá heo. Do các loài cá thường được dùng để chế biến món ăn như cá tuyết, cá mú và cá êfin đều truyền âm, nên chỉ cần bản thu âm thanh của các sinh vật biển cũng mang lại những tiềm năng trong việc quản lý khai thác thủy sản trong thời điểm số lượng thủy sản đang sụt giảm như hiện nay.
Brandon Southall – giám đốc chương trình âm học đại dương thuộc cơ quan Quản lý khí quyển và đại dương quốc gia – cho biết: “Bằng cách lắng nghe những âm thanh của biển cả, có rất nhiều điều giúp ta xác định những gì đang tồn tại và diễn ra trong lòng đại dương.”
Cơ quan này hy vọng âm thanh thụ động có thể giúp nhận biết khu vực sinh sản cần phải được bảo vệ của loài cá và có thể được sử dụng giống như một công cụ nhằm đánh giá số lượng cá thể một cách chính xác. Theo tiến sĩ Lobel thuộc đại học Boston, kỹ thuật vô hại này chính là một bước tiến lớn.
Ông cho biết thêm: “Nếu không có âm thanh thụ động, ngư dân có thể đánh bắt những loài cá đang bị đe dọa như cá tuyết, khiến chúng bị tuyệt chủng nếu chúng đang ở giai đoạn đẻ trứng. Con người đang lấy đi hàng triệu tấn cá chỉ để tìm nơi chúng đẻ trứng mà thôi”.