Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế ở Úc, Mỹ, Indonesia đã phát hiện ngoài khả năng bơi lội lão luyện dưới nước, một số loại cá còn dùng vây để di chuyển và đang dần tiến hóa để thích nghi với môi trường sống trên cạn.
Có những loài cá kéo mình về phía trước và sử dụng vây trước để đi bộ, trong khi những loài khác “đi bộ” bằng vây dọc theo đáy đại dương. Tuy nhiên, sự tiến hóa của việc đi bộ ở cá vẫn chưa nhiều.
Theo trang The Conversation, trong hơn 30.000 loài cá chỉ có hơn 10 loài có thể “đi bộ”. Điển hình như loài cá Sarcopterygian (hay còn gọi là cá vây thùy). Khác với các loại cá sống trong đại dương, vây (các chi) của cá vây thùy có xương hỗ trợ và các thùy cơ cho phép chúng di chuyển trên cạn và “đi bộ” như người.
Tổ tiên cá vây thùy vẫn còn là ẩn sống, nhưng có lẽ chúng trông giống với cá vây tay, loài có nhiều hóa thạch và là “hóa thạch sống”, hiện phân bố chủ yếu ở Tây Ấn Độ Dương và Indonesia.
Một loài cá hóa thạch “biết đi” khác là cá thòi lòi (thuộc họ Oxudercinae). Loài cá này sống trong đầm lầy ngập mặn, bãi triều và sử dụng vây ngực để đi trên cạn. Ngoài ra, những chiếc vây này còn giúp chúng trốn khỏi những kẻ săn mồi dưới nước, kiếm thức ăn và thậm chí là tìm kiếm bạn tình các cách tương tác với nhau trên cạn.
Cá da trơn (tên khoa học Clarias batrachus) cũng sử dụng vây ngực để di chuyển trên đất liền, giúp chúng di chuyển trên ao khô cạn và tìm môi trường sống mới.
Mới đây, nghiên cứu đăng trên tạp chí Marine and Freshwater Research tiết lộ, các nhà khoa học ở Mỹ, Úc và Indonesia vừa tìm thấy 4 loài cá mập đang tiến hóa để có được khả năng “đi bộ” trên cạn.
Những con cá mập này sử dụng vây như 4 chiếc chân để di chuyển. Mặc dù vẫn sống chủ yếu ở dưới nước, nhưng đôi khi chúng lội giữa những rặng san hô hoặc trèo lên mặt đất để từ vũng nước này sang vũng nước khác.
Loại gene nào giúp loài cá tiến hóa khả năng “đi bộ”?
Cá đuối nhỏ (Leucoraja erinacea) là một loài cá sụn có họ hàng với cá đuối và cá mập. Đây là loài cá có khả năng “đi bộ” dưới nước bằng vây giống như chân và có thể bắt chước chuyển động các động vật sống trên cạn.
Các nhà khoa học rất thích nghiên cứu sự vận động của cá đuối nhỏ vì nó tiến hóa cách đi dựa trên vây một cách độc lập. Tuy nhiên, di truyền đằng sau việc "đi bộ" của cá đuôi nhỏ rất khó nghiên cứu do thiếu dữ liệu chất lượng.
Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Seoul và New York đã sử dụng công nghệ tiên tiến để xây dựng một tập hợp chất lượng cao bộ gene của loài cá đuối nhỏ và phát hiện nó chỉ sử dụng 10 cơ để di chuyển bằng vây, trong khi động vật 4 chân phải sử dụng tới 50 cơ để di chuyển.
Để tìm ra đáp án cho câu hỏi “Gene nào quan trọng để phát triển các cơ giúp đi lại?”, các nhà nhà khoa học đã xem xét các hoạt động trong hệ thống dây thần kinh kiểm soát cơ tứ chi (dây thần kinh vận động) ở chuột, gà và cá đuổi nhỏ. Họ phát hiện các biểu hiện gene tương tự trong các dây thần kinh vận động giúp cơ các này vận động.
Kết luận cho rằng, cá “biết đi” có thể đã trải qua nhiều con đường tiến hóa khác nhau, nhưng chúng đều có một cơ chế di truyền chung.
