The Evolutionary Mystery: Crocodile Survives

The Evolutionary Mystery: Crocodile Survives

A  Even though crocodiles have existed for 200 million years, they’re anything but primitive. As crocodiles’ ancestors, crocodilia came to adapt to an aquatic lifestyle. When most of the other contemporary reptiles went extinct, crocodiles were able to make it because their bodies changed and they adapted better to the climate. They witnessed the rise and fall of the dinosaurs, which once ruled the planet, and even the 65 million years of alleged mammalian dominance didn’t wipe them off. Nowadays, the crocodiles and alligators are not that different from their prehistoric ancestors, which proves that they were (and still are) incredibly adaptive.

B  The first crocodile-like ancestors came into existence approximately 230 million years ago, and they had many of the features which make crocodiles natural and perfect stealth hunters: streamlined body, long tail, protective armour and long jaws. They are born with four short, webbed legs, but this does not mean that their capacity to move on the ground should ever be underestimated. When they move, they are so fast that you won’t even have any chance to try making the same mistake again by getting too close, especially when they’re hunting.

C  Like other reptiles, crocodiles are poikilothermal animals (commonly known as coldblooded, whose body temperature changes with that of the surroundings) and consequently, require exposure to sunlight regularly to raise body temperature. When it is too hot, they would rather stay in water or shade. Compared with mammals and birds, crocodiles have a slower metabolism, which makes them less vulnerable to food shortage. In the most extreme case, a crocodile can slow its metabolism down even further, to the point that it would survive without food for a whole year, enabling them to outlive mammals in relatively volatile environments.

D  Crocodiles have a highly efficient way to catch prey. The prey rarely realises there might be a crocodile under the water because the crocodile makes a move without any noise or great vibration when spotting its prey. It only keeps its eyes above the water level. As soon as it feels close enough to the victim, it jerks out of the water with its wide open jaws. Crocodiles are successful because they are capable of switching feeding methods. It chases after fish and snatches birds at the water surface, hides in the waterside bushes in anticipation of a gazelle, and when the chance to ambush presents itself, the crocodile dashes forward, knocks the animal out with its powerful tail and then drags the prey into the water to drown.

E  In many crocodilian habitats, the hot season brings drought that dries up their hunting grounds, leaving it harder for them to regulate body temperatures. This actually allowed reptiles to rule. For instance, many crocodiles can protect themselves by digging holes and covering themselves in mud, waiting for months without consuming any food or water until the rains finally return. They transform into a quiescent state called aestivation.

F  The majority of crocodilia are thought to go into aestivation during the dry season. In a six-year study by Kennett and Christian, the King Crocodiles, a species of Australian freshwater crocodiles, spent nearly four months a year underground without access to water resources. Doubly labelled water was applied to detect field metabolic rates and water flux, and during some years, plasma fluid samples were taken once a month to keep track of the effects of aestivation regarding the accumulation of nitrogenous wastes and electrolyte concentrations.

G  The study discovered that the crocodiles’ metabolic engines function slowly, creating waste and exhausting water and fat reserves. Waste is stored in the urine, becoming more and more concentrated. Nevertheless, the concentration of waste products in blood doesn’t fluctuate much, allowing the crocodiles to carry on their normal functions. Besides, even though the crocodiles lost water reserves and body weight when underground, the losses were proportional; upon emerging, the aestivating animals had no dehydration and displayed no other harmful effects such as a slowed-down growth rate. The two researchers reckon that this capacity of crocodiles to get themselves through the harsh times and the long starvation periods is sure to be the answer to the crocodilian line’s survival throughout history.

Bí ẩn tiến hóa: Cá sấu sinh tồn 

A  Mặc dù đã xuất hiện cách đây khoảng 200 triệu năm, cá sấu vẫn giữ được hình thái nguyên thủy của chúng. Tổ tiên của cá sấu crocodile, bộ cá sấu đã thực sự thích nghi với lối sống dưới nước. Trong khi hầu hết các loài bò sát cùng thời khác đã tuyệt chủng, cá sấu vẫn có thể sống sót vì cơ thể chúng đã thay đổi để thích nghi tốt hơn với khí hậu. Chúng đã chứng kiến sự trỗi dậy và lụi tàn của loài khủng long, loài từng thống trị hành tinh, và thậm chí 65 triệu năm thống trị của loài động vật có vú cũng không thể xóa sổ chúng. Ngày nay, cá sấu (mõm hình chữ V), và cá sấu (mõm hình chữ U) không khác nhiều so với tổ tiên thời tiền sử của chúng, điều này chứng tỏ rằng chúng đã (và đang) thích nghi rất tốt.

B  Cá sấu nguyên thủy đầu tiên ra đời cách đây khoảng 230 triệu năm, và chúng có nhiều đặc điểm khiến cá sấu trở thành thợ săn mồi ẩn mình bẩm sinh hoàn hảo: cơ thể thuôn dài, một chiếc đuôi dài, lớp áo giáp bảo vệ và một bộ hàm dài. Chúng được sinh ra với bốn chân tuy ngắn và có màng, nhưng điều này không có nghĩa là khả năng di chuyển trên mặt đất của chúng bị đánh giá thấp. Khi chúng di chuyển, chúng nhanh đến mức bạn thậm chí còn không có bất kỳ cơ hội nào để thử mắc lại lỗi tương tự nếu đến quá gần chúng và đặc biệt là khi chúng đang săn mồi.

C  Giống như các loài bò sát khác, cá sấu là loài động vật biến nhiệt (thường được gọi là động vật máu lạnh, có nhiệt độ cơ thể thay đổi theo nhiệt độ của môi trường xung quanh) và do đó, cần tiếp xúc với ánh sáng mặt trời thường xuyên để tăng nhiệt độ cơ thể. Khi trời quá nóng, chúng thích ở trong nước hoặc bóng râm. So với các loài động vật có vú và chim, cá sấu có quá trình trao đổi chất chậm hơn nên ít bị thiếu thức ăn hơn. Trong trường hợp khắc nghiệt nhất, cá sấu có thể làm chậm quá trình trao đổi chất của nó hơn nữa, đến mức nó có thể tồn tại mà không có thức ăn trong cả năm, cho phép chúng sống lâu hơn các loài động vật có vú trong môi trường tương đối dễ thay đổi.

D  Cá sấu có một cách săn mồi rất hiệu quả. Con mồi hiếm khi nhận ra sự có mặt của cá sấu dưới nước vì cá sấu di chuyển mà không gây ra tiếng động hoặc rung động lớn khi phát hiện ra con mồi và nó chỉ giữ mắt trên mực nước. Ngay khi cảm thấy đủ gần con mồi, nó sẽ nhảy lên khỏi mặt nước với cái hàm mở rộng. Cá sấu thành công vì chúng có khả năng chuyển đổi phương thức kiếm ăn. Nó đuổi theo những con cá và tóm gọn những con chim trên mặt nước, chúng ẩn mình trong những bụi cây ven bờ đề rình rập những con linh dương và khi có cơ hội phục kích, cá sấu lao tới, dùng chiếc đuôi khỏe quật ngã con vật rồi kéo con mồi xuống nước và dìm chết chúng.

E  Trong các môi trường sống của loài cá sấu, mùa nóng kéo theo hạn hán làm khô cạn nơi săn mồi của chúng, khiến chúng khó điều chỉnh nhiệt độ cơ thể hơn. Điều này thật sự đã tạo điều kiện cho loài bò sát chiếm ưu thế. Ví dụ, nhiều loài cá sấu có thể tự bảo vệ mình bằng cách đào hố và đắp mình trong bùn, đợi hàng tháng trời mà không tiêu thụ thức ăn hoặc nước uống cho đến khi mưa trở lại. Chúng biến đổi thành một trạng thái tĩnh gọi là ngủ hè.

F  Phần lớn cá sấu được cho là sẽ ngủ hè trong suốt mùa khô. Trong một nghiên cứu kéo dài 6 năm của Kennett và Christian, Cá sấu Chúa, một loài cá sấu nước ngọt của Úc, đã ở dưới lòng đất gần 4 tháng mỗi năm mà không tiếp cận với nguồn nước. Áp dụng phương pháp nước được dán nhãn kép để phát hiện tỷ lệ trao đổi chất trong điều kiện tự nhiên và thông lượng nước, và trong một số năm, các mẫu dịch huyết tương được lấy mỗi tháng một lần để theo dõi ảnh hưởng của hoạt động ngủ hè đối với sự tích tụ của chất thải nitơ và nồng độ chất điện giải.

G  Nghiên cứu phát hiện ra rằng chức năng trao đổi chất của cá sấu diễn ra rất chậm, sinh ra chất thải, làm cạn kiệt nước và chất béo dự trữ. Chất thải được lưu giữ trong nước tiểu và ngày càng cô đặc hơn. Tuy nhiên, nồng độ các chất thải trong máu không dao động nhiều, cho phép cá sấu thực hiện các chức năng bình thường của chúng. Bên cạnh đó, mặc dù cá sấu bị mất nguồn nước dự trữ và trọng lượng cơ thể khi ở dưới lòng đất, nhưng tổn thất này vẫn cân đối; khi chúng trở lại, những động vật ngủ hè không bị mất nước và không bị tác hại khác như tốc độ tăng trưởng chậm lại. Hai nhà nghiên cứu cho rằng khả năng vượt qua thời kỳ khắc nghiệt và thời gian đói kéo dài của loài cá sấu này chắc chắn sẽ là câu trả lời cho sự sống sót của dòng cá sấu trong suốt lịch sử.