Cá dạng herring (Clupeomorpha) được chia thành hai loại lớn: Bộ cá herring (Clupeoformes) (như cá mòi và cá thìa sông Trường Giang) và Bộ cá herring Ellimmichthyiformes đã tuyệt chủng. Cá herring Ellimmichthyiformes, còn được gọi là cá herring có hai lớp (double armored herrings), có dấu vết ghi nhận sớm nhất từ kỷ Phấn Trắng sớm và kéo dài đến kỷ Đệ Tam (các tài liệu từ kỷ Đệ Tam vẫn đang trong quá trình nghiên cứu). Chúng từng phân bố rộng rãi tại Nam Mỹ, Tây Phi, Bắc Mỹ, ven Địa Trung Hải và Đông Á. Hiện nay, hầu hết các loài được biết đến đều xuất phát từ môi trường biển ven bờ, trong khi các loài sau kỷ Phấn Trắng lại sống trong các môi trường nước ngọt bị ảnh hưởng bởi nước biển, như ở tầng đá tiểu sớm Bắc Mỹ (Green River Shale) và khu vực mỏ dầu Thắng Lợi ở miền Đông Trung Quốc, cũng như ở miền Nam Quảng Tây trong kỷ Đệ Tam. Cá herring Thắng Lợi (Diplomystus shengliensis) từ mỏ Thắng Lợi đã trở thành bằng chứng quan trọng cho mô hình phân bố “bắc nam xuyên Thái Bình Dương” trong hệ thống cá kỷ tiểu sớm.
Gần đây, tạp chí Journal of Vertebrate Paleontology đã công bố trực tuyến nghiên cứu do nhóm của tôi dẫn đầu, cùng với sự tham gia của các đồng nghiệp ngành địa chất từ Đại học Carthage và Đại học El Manar tại Tunisia. Dựa trên các mẫu vật mới được phát hiện trong trầm tích từ kỷ Phấn Trắng hạ tại bồn Chotts ở miền Nam Tunisia, một chi mới và loài mới của họ Mackerel herring (Paraclupeidae) đã được thiết lập – Cá herring Tunisiaclupea speratus, bổ sung vào các ghi nhận sớm của nhóm cá này ở vùng Địa Trung Hải (khu vực biển Tethys), cung cấp thông tin mới cho nghiên cứu mối quan hệ phát sinh chủng loại và lịch sử địa sinh học của cá herring Ellimmichthyiformes.
Hiện tại, có 13 chi và ít nhất 35 loài cá herring Ellimmichthyiformes được công nhận. Kể từ khi (Grande, 1985) thiết lập bộ này, nhiều nghiên cứu trước đó về mối quan hệ phân loại nội bộ và lịch sử địa sinh học đã có những ý kiến khác nhau. Nghiên cứu này dựa trên các mẫu vật hóa thạch mới và ma trận hình thái học chứa đầy đủ các loài thuộc bộ này để xây dựng mối quan hệ phát sinh chủng loại, đã phân loại Cá herring Tunisiaclupea speratus vào họ Paraclupeidae và điều chỉnh lại mối quan hệ phân loại nội bộ trong họ này. Cá herring Tunisia, nằm trong họ Paraclupeidae, được coi là loại cổ điển, nằm giữa các loài Ellimma branneri từ kỷ Phấn Trắng sớm của Brazil và Tycheroichthys dunveganensis từ kỷ Phấn Trắng muộn của Bắc Mỹ.
Khu vực Địa Trung Hải đóng vai trò quan trọng trong lịch sử tiến hóa của cá herring Ellimmichthyiformes. Một số nhánh chính của bộ này (như Armigatidae và Sorbinichthyidae) có thể đã phát sinh tại khu vực này vào cuối kỷ Phấn Trắng. Đồng thời, Địa Trung Hải là một phần quan trọng trong sự phát triển của biển Tethys, đã trải qua nhiều biến đổi về thủy vực và địa hình kể từ kỷ Phấn Trắng. Trong kỷ Phấn Trắng, Tunisia nằm ở phía nam của biển Tethys, đã từng là cửa ngõ kết nối giữa biển Tethys và đại dương Atlantic đang mở rộng, mà sau này cũng là một khu vực khác trong lịch sử tiến hóa của cá herring Ellimmichthyiformes. Trước đây, hồ sơ hóa thạch của cá herring Ellimmichthyiformes ở Tunisia rất hiếm, chỉ có một loài từ kỷ Phấn Trắng muộn là “Diplomystus solignaci”. Gần đây, Đại học Carthage và Đại học El Manar đã tổ chức khai quật tại bồn Chotts ở miền Nam Tunisia, phát hiện được nhiều hóa thạch động vật thủy sinh phong phú và bảo tồn tốt trong các trầm tích kỷ Phấn Trắng (Tầng đá tiểu sớm). Cá herring Tunisiaclupea speratus được phát hiện là ghi nhận hóa thạch sớm nhất của nhóm cá herring Ellimmichthyiformes ở Tunisia và thậm chí ở phần nam biển Tethys.
Nghiên cứu này dựa trên mối quan hệ phát sinh chủng loại mới đã làm rõ lịch sử địa sinh học của cá herring Ellimmichthyiformes và đã đề xuất các lời giải thích mới cho quá trình phát triển đa dạng của nó. Chúng tôi tin rằng vào cuối kỷ Phấn Trắng, đặc biệt là trong thế gian Cretaceous sớm tại khu vực biển Tethys (ngày nay là Địa Trung Hải), độ đa dạng của cá herring đã đạt đỉnh, điều này có thể liên quan đến mực nước biển cao và sự xâm lấn rộng rãi của biển. Khi vùng biển Tethys liên kết với đại dương Atlantic vùng nhiệt đới kéo dài ở phía bắc lục địa châu Phi, môi trường sống được mở rộng, các dòng hải lưu ấm chảy vào nhiều hơn, nguồn thức ăn tăng, đã thúc đẩy sự di cư và phân tán của các loài herring và cường độ hình thành loài ngoại lai tăng lên. Sau kỷ Phấn Trắng, nhóm cá này dần suy giảm, hiện tại, ghi nhận gần đây nhất của chúng xuất phát từ kỷ Đệ Tam ở miền Bắc Quảng Tây.
Dựa trên những hiểu biết hiện có, các đại diện sớm nhất của cá herring Ellimmichthyiformes phân bố ở Nam Mỹ, Địa Trung Hải và Đông Á (loài họ Paraclupea từ kỷ Phấn Trắng sớm ở Chiết Giang). Mối quan hệ địa sinh học giữa hai vùng Nam Mỹ và Địa Trung Hải đã được hỗ trợ bởi các bằng chứng phát sinh chủng loại. Tuy nhiên, giữa Địa Trung Hải và Đông Á, bao gồm Tây Á, Nam Á thậm chí là miền Nam Tây Tạng – các khu vực từng là một phần của biển Neotethys hiện vẫn còn là vùng trắng về hồ sơ hóa thạch. Như tên gọi của loài cá mới “Cá herring Tunisiaclupea speratus” ngụ ý, hy vọng rằng với sự tiến triển của những nghiên cứu khảo sát trong tương lai, mảnh ghép cuối cùng của “bằng chứng” này sẽ được hoàn thiện.
Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi dự án khoa học công nghệ tiên phong chiến lược của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Trung tâm Đổi mới Xuất sắc về Tiến hóa Sinh học và Môi trường, Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia, Quỹ Nghiên cứu Khoa học Tunisia và Hội Thanh niên Tăng cường Đổi mới Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.
Hình 1: Các trầm tích có hóa thạch tại bồn Chotts Tunisia (A-C), hóa thạch tìm được (D-I) và tái tạo môi trường cổ (J).
Hình 2: Mẫu vật chính của Cá herring Tunisiaclupea speratus (A) và sơ đồ phục hồi xương (B).
Hình 3: Kết quả phân tích phát sinh chủng loại.
Thẻ động vật: Cá herring Tunisiaclupea speratus Cá Tiến hóa Hóa thạch
