Dấu vết 245 triệu năm tuổi giải mã mô mềm của bò sát biển

Một mẫu hóa thạch 245 triệu năm tuổi phát hiện tại Trung Quốc đang mang lại góc nhìn hiếm hoi về cấu trúc bên trong của bò sát biển thời cổ đại. Mẫu vật thuộc loài Austronaga minuta, dù chỉ dài khoảng 60 cm nhưng lưu giữ hầu như nguyên vẹn hệ tiêu hóa bao gồm dạ dày, gan và ruột. Phát hiện này giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cách một sinh vật có nguồn gốc từ đất liền thích nghi với môi trường đại dương trong Kỷ Trias. [1]

Điểm đặc biệt của phát hiện nằm ở sự tương phản giữa cấu trúc bên ngoài đã chuyên hóa sâu sắc cho việc bơi lội và hệ nội tạng bên trong vẫn giữ nét sơ khai. Thay vì thuộc về các nhóm bò sát biển khổng lồ quen thuộc như ngư long hay thương long, sinh vật này lại có mối liên hệ họ hàng gần với nhóm bò sát cạn archosaur. [1]

Cấu trúc cơ thể tối ưu cho đời sống dưới nước

Mặc dù tổ tiên của Austronaga minuta sinh sống trên đất liền, mẫu vật ở Kỷ Trias Trung kỳ cho thấy loài này đã sở hữu nhiều đặc điểm cơ thể phục vụ di chuyển trong môi trường nước. Với chiều dài khiêm tốn khoảng 60 cm, cơ thể của chúng nổi bật nhờ chiếc cổ và phần đuôi kéo dài đáng kể so với tỷ lệ thân. [1]

Phần đuôi dài đóng vai trò tạo lực đẩy chính khi bơi, trong khi hai chi trước phát triển thành dạng vây chèo giúp định hướng và giữ cân bằng trong làn nước. Ngược lại, hai chi sau có kích thước nhỏ hơn nhiều và tiêu giảm chức năng trong chuyển động dưới nước. Cấu trúc này cho phép sinh vật di chuyển linh hoạt trong môi trường biển nông thời bấy giờ. [1]

Mối liên hệ tiến hóa bất ngờ với bò sát cạn

Một trong những phát hiện quan trọng của nghiên cứu là vị trí phân loại của Austronaga minuta trong cây tiến hóa. Dù có chiến lược bơi lội tương tự một số loài bò sát biển chuyên hóa khác, loài này lại không có quan hệ họ hàng gần với ngư long (ichthyosaur) hay thương long (mosasaur). [1]

Kết quả phân tích cho thấy Austronaga minuta thuộc nhánh tiến hóa gần với archosaur – nhóm bò sát cạn rộng lớn bao gồm tổ tiên của cá sấu và khủng long. Nhà cổ sinh vật học Stephan Spiekman từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Stuttgart nhận định phát hiện này chứng minh các đại diện sớm của nhánh archosaur đã phát triển những thích nghi phức tạp để đại dương hóa từ rất sớm, thay vì chỉ giới hạn đời sống trên đất liền như các giả thuyết trước đây. [1]

Công cụ hiện đại soi rõ dấu vết mô mềm cổ đại

Các mô mềm nội tạng vốn rất dễ phân hủy và cực kỳ hiếm khi sót lại trong quá trình hóa thạch qua hàng trăm triệu năm. Tuy nhiên, ở mẫu vật này, vùng màu tối nằm giữa các xương sườn đã thu hút sự chú ý đặc biệt của các nhà nghiên cứu. [1]

Để xác định bản chất của dải mô này, đội ngũ khoa học đã sử dụng các kỹ thuật phân tích hiện đại bao gồm nhiếp ảnh dưới ánh sáng cực tím (UV) và phổ khối. Các phương pháp soi chiếu hóa học và quang học giúp làm nổi bật cấu trúc chi tiết của từng cơ quan. Kết quả khôi phục cho thấy một hệ tiêu hóa dạng chuỗi hoàn chỉnh, trở thành mẫu vật hóa thạch lưu giữ hệ tiêu hóa trọn vẹn nhất từng được ghi nhận ở nhóm bò sát. [1]

Hệ tiêu hóa đơn giản đối lập với thân hình chuyên hóa

Kết quả phân tích từ chuyên gia Wei Wang thuộc Viện Cổ sinh vật học Động vật có xương sống và Cổ nhân loại học Bắc Kinh cho thấy hệ nội tạng của Austronaga minuta ít bị biến đổi hơn so với hình dáng bên ngoài. Cụ thể, dạ dày của sinh vật là một túi đơn lớn nằm phía trước, tiếp theo là phần gan có sắc thái đỏ vệt còn lưu vết tích hóa học của hemoglobin. Phía sau gan là một ống đơn giản đóng vai trò làm ruột non và ruột già. [1]

Nhà nghiên cứu Nick Fraser từ Bảo tàng Quốc gia Scotland chỉ ra rằng trong khi chim và cá sấu ngày nay có dạ dày hai ngăn, Austronaga minuta chỉ có dạ dày một ngăn đơn giản. Điều này chứng minh cấu trúc dạ dày của nhánh archosaur ban đầu tương đối sơ khai và chỉ phức tạp hóa trong các giai đoạn tiến hóa sau. Đường tiêu hóa ngắn và không cuộn nếp của loài này cũng rất tương đồng với các loài bò sát ăn cá hiện đại. [1]

Cửa sổ mới mở ra về sinh thái Kỷ Trias

Mẫu hóa thạch hiện lưu giữ tại Bắc Kinh là kết quả hợp tác quốc tế giữa nhiều đơn vị nghiên cứu từ Trung Quốc, Đức, Anh, Thụy Sĩ và Mỹ. Việc phát hiện một hệ tiêu hóa nguyên vẹn giúp các nhà khoa học hoàn thiện bức tranh về tốc độ chuyển đổi lối sống của động vật có xương sống từ cạn xuống nước. [1]

Khi một loài động vật chuyển sang săn bắt mồi dưới nước, các thay đổi về vây chèo và đuôi có thể diễn ra nhanh chóng để đáp ứng áp lực di chuyển, trong khi hệ hóa chất tiêu hóa và cấu trúc nội tạng cần thời gian dài hơn để biến đổi tương ứng. Mẫu vật Austronaga minuta chính là mốc trung gian minh chứng cho khoảng chênh lệch tốc độ tiến hóa đó giữa hình thái bên ngoài và cơ quan bên trong. [1]