Ai đã tạo ra những mê cung tổ ong dưới đáy biển suốt 530 triệu năm?

Trong lớp trầm tích biển cổ, Paleodictyon hiện ra như một mạng tổ ong gồm các ô nối tiếp đều đặn. Những cấu trúc tương tự vẫn xuất hiện dưới đáy biển ngày nay, nhưng chưa ai bắt gặp sinh vật tạo ra chúng. Một nghiên cứu mới cho rằng thủ phạm có thể là động vật chân khớp, dù vẫn có khả năng các sinh vật khác, gồm giun đốt, cũng tạo ra một số cấu trúc. [1]

Câu hỏi trung tâm vì thế không chỉ là sinh vật nào sống trong những đường hầm ấy. Điều khó hơn là xác định Paleodictyon có thật sự do một nhóm duy nhất tạo ra trong suốt khoảng 530 triệu năm hay nhiều sinh vật khác nhau đã để lại những mạng lưới gần giống nhau. Muốn trả lời, các nhà nghiên cứu phải đọc hình dạng đường đào như đọc dấu chân, bởi phần cơ thể của tác giả vẫn vắng mặt. [1]

Paleodictyon thực chất là gì?

Thứ còn lại không phải bộ xương hay vỏ của sinh vật mà là dấu vết nằm trong trầm tích. Nó cho biết một hoạt động từng xảy ra, chẳng hạn đào hang hoặc di chuyển, nhưng không tự động cho biết cơ thể nào đã thực hiện hoạt động đó. Đây là nguyên nhân một hoa văn nhìn có vẻ rõ ràng vẫn có thể trở thành câu đố kéo dài: dấu tích được bảo tồn, còn tác giả thì không. [1]

Đặc điểm gây chú ý nhất là những đoạn đường hầm giao nhau thành mạng ô có góc rõ. Sự đều đặn không đồng nghĩa với trí thông minh theo nghĩa của con người. Theo nhóm nghiên cứu, việc tạo ra một mạng lục giác chính xác đòi hỏi khả năng vận động, đào hiệu quả và nhận biết không gian, những năng lực phù hợp với những gì đã biết về động vật chân khớp. [1]

Vì sao danh sách nghi phạm từng rất rộng?

Trong thế kỷ 19 và 20, Paleodictyon từng được giải thích bằng nhiều khả năng, từ giun và tảo hóa thạch đến các quá trình hóa học. Sự phân tán ấy phản ánh một khó khăn cơ bản: chỉ nhìn hình dạng cuối cùng, người ta có thể nghĩ đến cả hoạt động sinh học lẫn sự tự sắp xếp của vật chất. Việc cấu trúc này xuất hiện ở trầm tích cổ trên đất liền và ở đáy biển hiện đại càng khiến một lời giải duy nhất khó được chấp nhận ngay. [1]

Giả thuyết hóa học phải giải thích được vì sao mẫu hình trông giống một hệ thống đường đào. Giả thuyết sinh học lại phải trả lời những câu hỏi khác: sinh vật dùng bộ phận nào để đổi hướng và làm sao duy trì khoảng cách giữa các nhánh? Nghiên cứu mới tập trung vào khả năng động vật chân khớp tạo ra mạng lưới này nhờ bộ xương ngoài cứng, các phần phụ có khớp cùng khả năng vận động và nhận biết không gian. [1]

Góc đào tiết lộ điều gì về cơ thể?

Nhóm của nhà cổ sinh vật học Andrea Baucon tập trung vào các góc sắc trong mạng lưới. Theo lập luận của họ, một cơ thể mềm dạng giun không thể tạo ra những chỗ đổi hướng như vậy vì chỉ có thể đào khi nền đất yếu. Ngược lại, bộ xương ngoài cứng và các phần phụ có khớp của động vật chân khớp có thể giúp con vật chống vào thành đường hầm, điều chỉnh hướng và tạo những đoạn nối chính xác hơn. [1]

Có thể hình dung sự khác biệt bằng một ví dụ cơ học: một sợi dây mềm bị đẩy qua vật liệu đặc thường uốn theo đường cong, còn một dụng cụ gồm các đoạn cứng nối bằng khớp có thể đổi hướng chủ động hơn. So sánh này chỉ giúp giải thích lập luận về hình thái; nó không tái dựng chính xác cách Paleodictyon được đào. Trầm tích, kích thước cơ thể và trình tự thao tác thực tế vẫn là những phần chưa quan sát được. [1]

Niên đại 530 triệu năm củng cố giả thuyết ra sao?

Nhóm nghiên cứu xem xét các mẫu đã biết và mẫu mới, trong đó có một Paleodictyon khoảng 530 triệu năm tuổi tại mỏ đá gần Torre de Moncorvo, Bồ Đào Nha. Đây là một trong những mẫu cổ nhất được biết đến. Tuổi của nó rơi vào đầu kỷ Cambri, gần thời điểm bằng chứng hóa thạch sớm nhất về động vật chân khớp xuất hiện. Sự trùng hợp phù hợp với giả thuyết hai dấu tích có liên quan, nhưng không chứng minh chúng thuộc về cùng một sinh vật. [1]

Mốc thời gian chỉ đặt ra một điều kiện tối thiểu: nghi phạm phải tồn tại khi dấu vết được hình thành. Động vật chân khớp đáp ứng điều kiện ấy, còn cấu tạo cơ thể của chúng đáp ứng thêm yêu cầu về khả năng đào. Hai đầu mối độc lập cùng hướng về một nhóm làm giả thuyết mạnh hơn, song vẫn thiếu mắt xích quyết định là hóa thạch cơ thể nằm ngay trong mạng lưới hoặc cảnh con vật đang trực tiếp tạo nó. [1]

Vì sao đây chưa phải lời giải cuối cùng?

Nhà địa chất Stephen Hasiotis lưu ý rằng chưa có bằng chứng quyết định trải dài qua các thời kỳ địa chất và những môi trường biển khác nhau nơi Paleodictyon được tìm thấy. Một số cấu trúc có thể do động vật chân khớp tạo ra, trong khi các cấu trúc khác có thể thuộc về sinh vật khác, kể cả giun đốt. Hình dạng giống nhau chưa chắc đồng nghĩa với cùng tác giả, nhất là khi khoảng thời gian khảo sát kéo dài hàng trăm triệu năm. [1]

Khả năng có nhiều tác giả cũng làm thay đổi cách đặt câu hỏi. Thay vì tìm một loài bí ẩn sống gần như bất biến từ kỷ Cambri đến hiện tại, các nhà nghiên cứu có thể phải xác định liệu những sinh vật khác nhau có tạo ra các mạng lưới gần giống nhau hay không. Vì vậy, riêng hình lục giác chưa đủ để trở thành dấu hiệu nhận dạng một loài duy nhất. [1]

Làm sao bắt gặp người thợ vô danh?

Baucon và cộng sự đề xuất lập các điểm quan sát Paleodictyon ở đáy biển, kết hợp công nghệ để tìm kiếm tự động; trí tuệ nhân tạo có thể hỗ trợ rà soát lượng hình ảnh lớn. Mục tiêu quan trọng không chỉ là thấy một con vật ở gần cấu trúc, mà là ghi lại chuỗi hành động tạo nên các nhánh và góc. Sự hiện diện tình cờ không đủ để xác định tác giả, còn một lần quan sát trực tiếp có thể nối hình thái đường hầm với bộ phận cơ thể đã tạo ra nó. [1]

Cho đến khi khoảnh khắc ấy được ghi nhận, Paleodictyon vẫn là bài toán suy luận từ dấu vết. Giả thuyết động vật chân khớp hiện giải thích khá gọn hai manh mối quan trọng: khả năng tạo góc và sự phù hợp về niên đại. Nhưng giá trị lớn nhất của mạng tổ ong này có lẽ nằm ở chỗ nó buộc người nghiên cứu phân biệt giữa một lời giải hợp lý và một tác giả đã được nhận diện chắc chắn. [1]