Một loài cá đặc biệt đã khiến giới khoa học kinh ngạc khi sở hữu khả năng sống trong lòng đất suốt nhiều năm mà không cần đến nước hay thức ăn — đó chính là cá phổi châu Phi (Protopterus). Xuất hiện cách đây khoảng 390 triệu năm, loài cá này thường được gọi là “hóa thạch sống” nhờ cấu trúc nguyên thủy nhưng vô cùng thích nghi với môi trường khắc nghiệt.
Kỳ tích sinh tồn: “ngủ hè” 4–5 năm
Khác biệt lớn nhất của cá phổi so với hầu hết cá khác nằm ở khả năng trạng thái ngủ hè (aestivation). Khi mùa khô kéo dài, nước cạn kiệt, loài cá này đào hố sâu trong lớp bùn ẩm, tiết chất nhầy để tạo thành một cái “kén” – chỉ chừa miệng để lấy không khí — và bước vào trạng thái sống tiềm ẩn. Trong điều kiện này, cá phổi có thể duy trì cuộc sống tạm dừng lên tới 4–5 năm mà không cần nước hay thức ăn.
Trong thời kỳ “ngủ hè”, hệ thống trao đổi chất của cá phổi bị đẩy xuống mức cực kỳ thấp: nhịp tim giảm từ ~25 lần/phút xuống chỉ ~2 lần/phút, hoạt động của cơ quan nội tạng co rút để tiết kiệm năng lượng, đồng thời giảm mạnh việc bài tiết ammonia để tránh ngộ độc.
Các gen chống oxy hóa, phục hồi tế bào được tăng cường, trong khi nhiều con đường trao đổi chất bị ức chế. Tất cả giúp cá duy trì một trạng thái “bán sống” chờ ngày môi trường thuận lợi trở lại.
Cấu tạo thích nghi – “sống giữa hai thế giới”
Cá phổi châu Phi sở hữu hệ hô hấp kép: vừa mang, vừa phổi. Khi nước vẫn còn, chúng hô hấp bằng mang; khi nước thiếu, chúng nổi lên mặt để lấy oxy từ không khí — một đặc điểm thường chỉ thấy ở động vật trên cạn.
Về hình thái, cá phổi có kích thước dao động từ 44 cm đến 200 cm khi trưởng thành. Cơ thể dài, mềm mại, vây ngực và vây hậu môn dạng sợi, trong khi vây lưng hợp nhất với vây đuôi thành một dải liên tục. Chúng di chuyển như cá chình hoặc trườn theo đáy sông nhờ vây ngực linh hoạt.
Có bốn loài cá phổi châu Phi được công nhận hiện nay:
- Protopterus aethiopicus (cá phổi cẩm thạch)
- Protopterus amphibius (cá phổi Đông Phi)
- Protopterus annectens (cá phổi Tây Phi)
- Protopterus dolloi (cá phổi đốm)
Mỗi loài có sự khác biệt nhẹ về hình dạng, hành vi và môi trường sống tương ứng.
Vai trò và nguy cơ – từ món ăn “cực đoan” đến cá cảnh quý hiếm
Tại châu Phi, cá phổi từng là nguồn thực phẩm quý giá trong điều kiện khắc nghiệt. Người dân địa phương từng bắt cá bằng cách đào đất khi dòng nước cạn hoặc dùng lưới chặn các hố nước dư để săn bắt. Dù thịt cá phổi có vị nồng, không phải ai cũng ưa thích, nhưng trong những năm hạn hán, đây lại là lựa chọn sống còn.
Gần đây, cá phổi Tây Phi được nuôi thương mại và xuất hiện trên thị trường cá cảnh quốc tế — nơi người chơi ưa chuộng những loài sinh vật mang tính độc lạ sinh học cao.
Tuy nhiên, quần thể cá phổi trong môi trường hoang dã đang suy giảm do tình trạng đánh bắt không kiểm soát và mất môi trường sống.
Cá phổi châu Phi không chỉ thu hút sự chú ý nhờ khả năng sống sót phi thường, mà còn là đối tượng nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực sinh học tiến hóa, sinh lý học môi trường và di truyền. Khả năng thích nghi của nó mở ra nhiều giả thuyết về cách các sinh vật đã chuyển từ môi trường nước sang sống trên cạn trên chuỗi tiến hóa.
Việc hiểu rõ cơ chế “ngủ hè” và trạng thái siêu giảm trao đổi chất của cá phổi có thể gợi mở ứng dụng trong các lĩnh vực y sinh, bảo tồn và thậm chí là chiến lược chống chịu môi trường khắc nghiệt cho các loài khác.
