Cá hồi sinh ra ở suối nước ngọt, xuống biển sống vài năm, rồi bơi ngược hàng trăm đến hàng nghìn km để về đúng con suối nơi mình sinh ra mà đẻ trứng. Các nhà khoa học cho rằng chúng làm được nhờ hai giai đoạn: ngoài biển khơi, chúng có thể dùng từ trường Trái Đất để tìm về đúng vùng bờ; vào đến sông, chúng dùng khứu giác để nhận ra "mùi" riêng của con suối quê nhà, thứ đã "in" vào trí nhớ khi còn nhỏ.
Vòng đời của cá hồi
Phần lớn các loài cá hồi Thái Bình Dương và cá hồi Đại Tây Dương có vòng đời "hai nước" (anadromous):
- Trứng nở trong sỏi lòng suối nước ngọt lạnh.
- Cá con sống ở suối, hồ một thời gian, tuỳ loài từ vài tháng đến vài năm.
- Cá chuyển hoá cơ thể để sống được nước mặn, xuôi dòng ra biển.
- Ở biển, cá lớn nhanh, đi xa hàng nghìn km, sống từ một đến vài năm.
- Đến tuổi sinh sản, cá quay về bờ, tìm đúng cửa sông, bơi ngược dòng, vượt thác, về đúng suối sinh ra để đẻ trứng.
- Phần lớn cá hồi Thái Bình Dương chết sau khi đẻ trứng; xác của chúng trở thành nguồn dinh dưỡng cho suối và rừng ven suối.
Không phải con nào cũng về đúng suối. Một tỉ lệ nhỏ "đi lạc" sang suối khác — điều này thật ra có lợi cho loài, giúp chúng lan sang những dòng suối mới.
Giai đoạn sông: mùi của quê nhà
Thập niên 1950, nhà sinh học Arthur Hasler ở Đại học Wisconsin (Mỹ) đưa ra giả thuyết "in dấu khứu giác": mỗi con suối có một hỗn hợp hoá chất riêng từ đất đá, cây cỏ, sinh vật trong đó, và cá hồi con ghi nhớ mùi này trước khi xuống biển. Khi trở về, ở mỗi chỗ chia nhánh của sông, cá "ngửi" và chọn nhánh có mùi quen.
Các thí nghiệm ủng hộ giả thuyết: cá hồi bị bịt lỗ mũi về đúng suối kém hẳn so với cá bình thường. Trong một loạt thí nghiệm khác, cá con được nuôi trong nước có pha một hoá chất tổng hợp; khi trưởng thành, nhiều con bị thu hút về con suối được nhỏ chính hoá chất đó, dù không phải suối quê thật. Đến nay, in dấu khứu giác được chấp nhận rộng rãi là cơ chế chính ở giai đoạn sông.
Giai đoạn biển: bản đồ từ trường
Ngoài biển, mùi suối đã quá loãng để dẫn đường. Vậy làm sao cá biết bơi về vùng bờ nào? Một giả thuyết mạnh là cá hồi ghi nhớ "dấu vân tay từ trường" của vùng cửa sông khi xuống biển — cường độ và độ nghiêng của từ trường Trái Đất ở đó — và khi trở về thì tìm lại đúng dấu vân tay ấy.
Nghiên cứu của Nathan Putman và cộng sự công bố năm 2013 phân tích dữ liệu hơn nửa thế kỷ về cá hồi đỏ (sockeye) quay về sông Fraser ở Canada. Quanh cửa sông có một hòn đảo lớn, và cá có thể đi vào qua phía bắc hoặc phía nam đảo. Nhóm nghiên cứu thấy tỉ lệ cá đi đường nào thay đổi theo năm, và khớp với sự trôi dạt chậm của từ trường Trái Đất ở khu vực — phù hợp với giả thuyết cá đi tìm lại dấu từ trường đã ghi nhớ. Các thí nghiệm sau đó trên cá hồi con trong phòng thí nghiệm, đặt trong từ trường mô phỏng các vùng biển khác nhau, cũng cho thấy chúng phản ứng với từ trường bằng cách định hướng bơi.
Tóm tắt
| Giai đoạn | Khoảng cách | Cơ chế chính (theo hiểu biết hiện nay) |
|---|---|---|
| Biển khơi về vùng bờ | Hàng trăm đến hàng nghìn km | Từ trường Trái Đất; có thể thêm mặt trời, dòng hải lưu |
| Cửa sông về đúng nhánh | Vài km đến hàng trăm km | Khứu giác: mùi riêng của suối quê |
| Đến bãi đẻ | Vài trăm mét | Khứu giác, đặc điểm lòng suối |
Hành trình ngược dòng
Cảnh cá hồi nhảy vượt thác là một trong những hình ảnh nổi tiếng nhất của thế giới tự nhiên. Ở những con sông dài như sông Yukon (Alaska – Canada), một số đàn cá hồi bơi ngược hơn 2.000 km. Trong suốt hành trình trên sông, nhiều loài gần như ngừng ăn, sống bằng năng lượng dự trữ. Gấu, đại bàng, chim, và con người chờ chúng ở mọi khúc sông.
Đập và dòng sông bị chặn
Đập thuỷ điện, đập thuỷ lợi chặn đường về của cá hồi ở nhiều con sông. Nhiều nơi xây "thang cá" — những bậc nước nhỏ cho cá nhảy lên dần — hoặc bắt cá chở qua đập. Một số con đập đã bị dỡ bỏ để khôi phục đường di cư; ví dụ dự án dỡ hai đập trên sông Elwha ở bang Washington (Mỹ), hoàn tất khoảng năm 2014, được theo dõi kỹ và ghi nhận cá hồi quay lại các đoạn sông bị chặn suốt cả thế kỷ.
Ở Việt Nam có cá hồi không
Cá hồi hoang dã không sống ở sông suối Việt Nam vì nước quá ấm. Cá hồi ở Sa Pa và một số vùng cao là cá hồi vân (rainbow trout) và các loài nuôi khác được nhập về, nuôi trong nước suối lạnh, không có hành trình di cư. Nhưng câu chuyện "về đúng nơi sinh ra" thì có ở nhiều loài khác, như rùa biển ở Côn Đảo — bài tiếp theo trong danh mục này.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao cá hồi về đúng con suối nơi sinh ra?
Theo hiểu biết hiện nay, ngoài biển cá hồi có thể dùng từ trường Trái Đất để về đúng vùng bờ, còn trong sông chúng dùng khứu giác để nhận ra mùi riêng của suối quê đã ghi nhớ khi còn nhỏ.
Giả thuyết in dấu khứu giác là gì?
Là giả thuyết của Arthur Hasler thập niên 1950: cá hồi con ghi nhớ mùi hoá chất riêng của suối quê trước khi ra biển, và khi trở về thì chọn nhánh sông có mùi quen ở mỗi chỗ chia nhánh.
Cá hồi có dùng từ trường không?
Có bằng chứng ủng hộ. Nghiên cứu năm 2013 về cá hồi đỏ ở sông Fraser cho thấy đường cá chọn để về cửa sông thay đổi khớp với sự trôi dạt của từ trường, phù hợp với giả thuyết bản đồ từ trường.
Cá hồi bơi ngược dòng bao xa?
Tuỳ con sông, từ vài chục đến hơn 2.000 km như ở sông Yukon. Trên sông nhiều loài gần như ngừng ăn, sống bằng năng lượng dự trữ.
Cá hồi ở Sa Pa có di cư không?
Không. Cá hồi ở Sa Pa là cá hồi vân và các loài nhập về nuôi trong nước lạnh, không có hành trình di cư ra biển như cá hồi hoang dã.
