Xương ức của chim bay có một gờ lớn chạy dọc ở giữa, gọi là gờ ức hay sống lưỡi hái, làm chỗ bám cho cơ ngực khổng lồ dùng để vỗ cánh. Đà điểu, emu, rhea, đà điểu đầu mào và kiwi có xương ức phẳng, gần như không có gờ. Đó là dấu hiệu rõ nhất trên bộ xương cho thấy một loài chim đã mất khả năng bay — và cũng là nguồn gốc của tên gọi "ratite" cho nhóm chim chạy.
Gờ ức: "sống thuyền" của chim bay
Nếu bạn từng chặt một con gà hay vịt, bạn đã thấy gờ ức: một tấm xương mỏng nhô ra giữa ngực, hai bên là hai miếng "ức" thịt dày. Ở chim bay giỏi như bồ câu hay chim cắt, gờ ức cao, rộng, giống sống thuyền đảo ngược. Tấm xương ấy cung cấp diện tích bám cho hai nhóm cơ chính:
- Cơ ngực lớn: kéo cánh xuống, tạo lực nâng và lực đẩy. Đây là cơ to nhất ở chim bay.
- Cơ trên quạ: nằm dưới cơ ngực lớn, qua một hệ ròng rọc ở vai để kéo cánh lên.
Gờ càng cao, cơ bám càng nhiều, lực vỗ cánh càng mạnh. Vì vậy gờ ức là chỉ dấu đáng tin về năng lực bay trên một bộ xương.
Ratite và carinate: tên gọi từ chiếc bè và chiếc thuyền
Các nhà điểu học thế kỷ 19 chia chim thành hai nhóm dựa trên xương ức. Chim có gờ ức được gọi là carinate, từ tiếng Latin carina nghĩa là sống thuyền. Chim có xương ức phẳng được gọi là ratite, từ ratis nghĩa là chiếc bè — một tấm phẳng không có sống.
Về sau, các nghiên cứu cho thấy cách chia này không phản ánh đúng họ hàng. "Ratite" bây giờ được dùng như một tên gọi tiện lợi cho nhóm chim chạy lớn không bay, chứ không phải một nhánh tiến hoá khép kín. Tinamou — chim biết bay ở Trung và Nam Mỹ — có gờ ức nhưng lại là họ hàng gần của rhea, emu và đà điểu đầu mào. Bài về tiến hoá chim chạy trong chuyên mục này kể rõ hơn.
Những gì khác cũng thay đổi theo
| Đặc điểm xương | Chim bay | Chim chạy không bay |
|---|---|---|
| Gờ xương ức | cao, rõ | phẳng hoặc chỉ còn vết |
| Xương đòn (xương chạc) | hai xương đòn dính thành chạc, đàn hồi khi vỗ cánh | tiêu giảm hoặc mất ở nhiều loài |
| Xương cánh | dài, chắc, khớp linh hoạt | ngắn, có loài chỉ còn vết |
| Xương chậu và chân | vừa phải | lớn, khoẻ |
| Độ rỗng xương | nhiều xương rỗng chứa túi khí | nhiều xương đặc hơn |
Chiếc "xương chạc" ở gà — cái mà nhiều nước phương Tây dùng để bẻ ước nguyện — chính là xương đòn dính lại. Ở chim bay, nó như một lò xo nhỏ giữa hai vai. Ở nhiều loài chim chạy, xương này tiêu biến hoặc chỉ còn hai mẩu nhỏ.
Không phải chim không bay nào cũng mất gờ ức
Đây là chỗ dễ hiểu sai. Mất gờ ức là dấu hiệu của việc không còn dùng cơ ngực lớn, chứ không đơn thuần là "không bay".
- Chim cánh cụt: không bay trong không khí nhưng có gờ ức rõ, vì chúng vỗ cánh dưới nước để bơi. Cơ ngực vẫn rất khoẻ.
- Vẹt kakapo: không bay, gờ ức nhỏ đi nhiều nhưng chưa mất hẳn; kakapo dùng cánh để giữ thăng bằng và làm chậm khi nhảy từ cây xuống.
- Gà nước không bay trên đảo: nhiều loài vẫn giữ gờ ức thấp, vì chúng mới mất khả năng bay gần đây theo thang tiến hoá.
- Dodo: gờ ức nhỏ, cơ ngực yếu, nhưng xương ức chưa phẳng như đà điểu.
Như vậy, mức độ phẳng của xương ức cũng phần nào cho biết loài ấy đã không bay từ bao lâu và dùng cánh vào việc gì.
Đọc xương ức trong hoá thạch
Với các nhà cổ sinh học, xương ức là manh mối quý. Khi tìm thấy hoá thạch chim khổng lồ như moa hay chim voi, xương ức phẳng xác nhận chúng không bay. Ngược lại, ở những chim cổ hàm hoá thạch nhỏ thuộc nhóm lithornithid sống khoảng 60–50 triệu năm trước ở Bắc Mỹ và châu Âu, bộ xương cho thấy khả năng bay. Đây là bằng chứng quan trọng ủng hộ ý cho rằng tổ tiên chung của nhóm chim chạy có thể đã biết bay, rồi các nhánh khác nhau mới mất bay riêng rẽ — một giả thuyết vẫn đang được bàn.
Lưu ý là xương ức mỏng, dễ vỡ, nên trong hoá thạch thường không còn nguyên. Các nhà khoa học kết hợp nhiều chỉ dấu khác — tỉ lệ xương cánh, xương vai, xương chân — để kết luận.
Cơ thịt "ức" và đời sống của chim
Có một điều thú vị ngay trên bàn ăn: ức gà màu trắng, còn đùi gà màu sẫm. Cơ ngực gà chủ yếu là sợi cơ co nhanh, dùng cho những cú vỗ cánh bột phát ngắn để bay lên thoát hiểm. Cơ đùi dùng để đi cả ngày, nhiều sợi cơ chịu bền và giàu myoglobin nên sẫm màu. Ở chim bay đường dài như vịt trời, ức sẫm màu hơn hẳn vì cơ ngực phải làm việc bền bỉ.
Ở đà điểu, phần thịt có giá trị chủ yếu nằm ở đùi và cẳng chứ không phải ức — vì cơ ngực đã nhỏ đi rất nhiều. Đó là một hệ quả trực tiếp của việc mất gờ ức.
Góc nhìn hôm nay: xem bộ xương tận mắt
- Ở các bảo tàng tự nhiên có trưng bày xương chim, so sánh xương ức bồ câu, gà và đà điểu. Bạn sẽ nhận ra ngay ba mức: gờ cao, gờ vừa, gần như phẳng.
- Khi làm gà ở nhà, để ý gờ ức và xương chạc — một bài học giải phẫu nhỏ cho trẻ.
- Đọc thêm về lithornithid và tinamou nếu bạn muốn hiểu cuộc tranh luận "chim chạy có tổ tiên biết bay hay không".
Câu hỏi thường gặp
Gờ xương ức của chim là gì?
Đó là tấm xương nhô ra giữa xương ức, như sống thuyền, làm chỗ bám cho cơ ngực dùng để vỗ cánh. Chim bay giỏi có gờ ức cao và rộng.
Vì sao đà điểu không có gờ xương ức?
Vì đà điểu không còn dùng cơ ngực lớn để bay. Qua tiến hoá, cơ ngực nhỏ đi và gờ ức tiêu biến, xương ức trở nên phẳng. Sức mạnh dồn xuống đôi chân.
Ratite nghĩa là gì?
Ratite xuất phát từ tiếng Latin ratis nghĩa là chiếc bè, chỉ xương ức phẳng không có gờ. Tên này dùng cho nhóm chim chạy lớn không bay như đà điểu, emu, rhea, đà điểu đầu mào và kiwi.
Chim cánh cụt có gờ xương ức không?
Có. Chim cánh cụt không bay trong không khí nhưng vỗ cánh để bơi dưới nước, nên vẫn cần cơ ngực khoẻ và gờ ức rõ.
Xương chạc của gà là xương gì?
Đó là hai xương đòn dính lại thành hình chữ V, hoạt động như lò xo nhỏ giữa hai vai khi chim vỗ cánh. Ở nhiều loài chim chạy không bay, xương này tiêu giảm hoặc mất.
