Số lượng ngón tay hoặc ngón chân giảm bớt đã xảy ra nhiều lần trong quá trình tiến hóa của động vật tứ chi. Một trong những ví dụ nổi bật nhất chính là “chuỗi hóa thạch ngựa” (đây là một chuỗi hóa thạch ngựa từ nguyên thủy đến tiến bộ, hé lộ quá trình tiến hóa của ngựa, trong đó số lượng ngón tay/ngón chân dần giảm xuống còn một). Vào ngày 24 tháng 8, một nhóm nghiên cứu quốc tế do nhà nghiên cứu Xu Xing thuộc Viện Nghiên cứu Động vật có xương sống cổ và Nhân loại học, Học viện Khoa học Trung Quốc lãnh đạo đã công bố kết quả nghiên cứu mới nhất trên tạp chí “Sinh học Đương đại” (Current Biology), họ đã phát hiện hai loài khủng long mới ở Trung Quốc: khủng long Bannykus wulatensis và Xiyunykus pengi. Sự phát hiện của hai loài khủng long này đã nâng cao nhận thức của con người về quá trình phức tạp liên quan đến việc giảm và dần mất đi ngón tay của các loài khủng long Alvarez. Hóa thạch của hai loài khủng long mới này được phát hiện và thu thập bởi một đội nghiên cứu chung do nhà nghiên cứu Xu Xing thuộc Viện Nghiên cứu Động vật có xương sống cổ và Nhân loại học, Học viện Khoa học Trung Quốc, giáo sư James Clark từ Đại học George Washington, và giáo sư Tan Lin từ Viện Nghiên cứu Địa chất và Cổ sinh vật học Long Hạo ở Nội Mông dẫn dắt. Trong đó, Xiyunykus được phát hiện vào năm 2005 ở lưu vực Junggar, Tân Cương, Trung Quốc, trong khi Bannykus được phát hiện vào năm 2009 ở khu vực tây bắc của Khu tự trị Nội Mông.
Hình 1: Hình phục dựng khủng long Bannykus wulatensis (hình ảnh do Xu Xing cung cấp, vẽ bởi Shi Aijuan)
Khủng long Alvarez có thể là một nhóm kỳ lạ nhất trong số các loài khủng long chân thú, chúng sở hữu cặp chi trước rất ngắn nhưng cực kỳ mạnh mẽ, mỗi chi trước chỉ còn lại một móng vuốt lớn đã được chuyên hóa, nhưng đồng thời lại có hộp sọ và chi sau giống như các loài chim. Do đó, những đặc điểm kỳ quái này cũng dẫn đến nhiều tranh cãi rộng rãi về vị trí phát sinh hệ thống, lịch sử tiến hóa sinh học và sinh thái của nhóm khủng long này. Hóa thạch của các loài Alvarez sơ khai, chưa hoàn toàn chuyên hóa chính là chìa khóa để giải quyết những tranh cãi này. Thế nhưng, cho đến khi phát hiện này, hồ sơ hóa thạch của loài Alvarez vẫn tồn tại khoảng cách thời gian hơn chín mươi triệu năm giữa các nhóm nguyên thủy (chẳng hạn như khủng long có tay linh hoạt sống vào cuối kỷ Jurasic) và các nhóm tiến bộ (ví dụ như khủng long Zhang’s Xiyunykus sống vào cuối kỷ Phấn trắng), đặc biệt là trong kỷ Phấn trắng sớm, không có bất kỳ hồ sơ hóa thạch chính xác nào trên toàn thế giới.
Hình 2: Sơ đồ xương của khủng long Xiyunykus pengi (hình ảnh do Xu Xing cung cấp, vẽ bởi Shi Aijuan)
Hai hóa thạch mới của loài khủng long Alvarez thực sự xuất phát từ khoảng thời gian giữa của khoảng cách địa chất chín mươi triệu năm, tức là ở khoảng thời gian giữa các loài Alvarez sơ khai và muộn. Sự phát hiện của chúng đã cung cấp bằng chứng then chốt cho giả thuyết cho rằng khủng long Alvarez xuất phát từ Á Châu và dần lan rộng đến các châu lục khác. Bannykus và Xiyunykus có một số đặc điểm điển hình của các loài khủng long Alvarez muộn, chẳng hạn như móng vuốt đầu tiên lớn đã được chuyên hóa, cấu trúc cánh tay với hiệu suất cơ học cao và xương cánh tay vững chắc. Tuy nhiên, tỷ lệ tương đối của chi trước của chúng gần với các loài Alvarez nguyên thủy, rất khác biệt so với các chi trước rất ngắn của các loài Alvarez muộn. Dựa trên điều này, việc nghiên cứu quan sát hình thái của Bannykus và Xiyunykus dần hé lộ quá trình tiến hóa lớn của chi trước của khủng long Alvarez: từ chi trước kéo dài “kiểu bắt giữ” (chẳng hạn như Mặt Phẳng) gần giống như chân thú sơ khai, đến chi trước dài hơn với móng vuốt đã được chuyên hóa của Bannykus và Xiyunykus, và cuối cùng đến chi trước của các loài Alvarez muộn với tính chuyên hóa cao, rút ngắn, và chỉ với một chức năng ngón duy nhất.
Hình 3: Bàn tay kỳ lạ của khủng long Bannykus wulatensis (hình ảnh do Xu Xing cung cấp)
“Quá trình chuyển biến này kéo dài gần năm mươi triệu năm một cách dần dần,” nhà nghiên cứu Xu Xing cho biết, “Có thể một ngày nào đó, quá trình tiến hóa của khủng long Alvarez cũng sẽ trở thành một điển hình cho quá trình tiến hóa như chuỗi hóa thạch ngựa ở Bắc Mỹ.”
“Khủng long Alvarez là một loài động vật vô cùng kỳ diệu,” tiến sĩ Choiniere từ Đại học Johannesburg, Nam Phi cho biết, “Chúng có đôi tay mạnh mẽ với móng vuốt lớn, nhưng cả hàm trên và dưới lại rất mảnh khảnh, giống như loài đất tấn công và loài ăn kiến trong khủng long.” Tuy nhiên, điều thú vị là, các loài Alvarez sớm có răng kiểu ăn thịt điển hình, và bàn tay của chúng rất thuận lợi cho việc bắt được con mồi. Chỉ có các loài Alvarez muộn mới phát triển được móng vuốt đơn lớn, những móng vuốt này rất có thể được dùng để đào phá gỗ mục và tổ kiến, ăn những con kiến hoặc mối bên trong. Hóa thạch của Bannykus và Xiyunykus chính là minh chứng cho quá trình khủng long Alvarez dần thích nghi với loại thức ăn mới này, do đó cực kỳ quan trọng.
“Những hồ sơ hóa thạch này là minh chứng tốt nhất cho cách thức tiến hóa của các đặc điểm giải phẫu,” giáo sư Clark cho biết, “Cũng giống như những ví dụ khác mà sinh học tiến hóa thường đề cập đến, chẳng hạn như chuỗi hóa thạch ngựa, những loài khủng long này minh họa cách mà một nhánh sinh học thay đổi vị trí sinh thái của chúng theo thời gian (từ thịt sang sâu bọ).”
Hình 4: Hình phục dựng các loài khủng long Alvarez đại diện, thể hiện quá trình tiến hóa thú vị của chi trước. (hình ảnh do Xu Xing cung cấp, vẽ bởi Vikto Radermacher)
Tiến sĩ Roger Benson từ Đại học Oxford bổ sung, “Hai mẫu hóa thạch mới này có chi trước dài, vì vậy điều này cho thấy rằng các loài Alvarez đã phát triển chi trước ngắn chỉ ở giai đoạn tiến hóa muộn của chúng, nhưng điều thú vị là những loài khủng long có cánh tay ngắn này lại vô cùng nhỏ bé (dài chưa đến một mét). Điều này khác với một nhóm khủng long nổi tiếng khác có chi trước ngắn – nhóm Tyrannosaurus, nơi mà những loài khủng long có chi trước ngắn thì lại thường có kích thước khổng lồ.”
Hình 5: Nhà nghiên cứu Xu Xing và giáo sư James Clark tiến hành khảo sát thực địa tại Khu tự trị Nội Mông (hình ảnh do Xu Xing cung cấp)
Trong vài thập kỷ qua, Trung Quốc đã sản sinh ra một số bộ sưu tập hóa thạch khủng long quan trọng nhất. “Đội khảo sát thực địa quốc tế của chúng tôi đã đạt được nhiều kết quả rực rỡ trong những năm gần đây,” nhà nghiên cứu Xu Xing cho biết, “Nghiên cứu này chỉ là phần nổi của tảng băng chìm mà chúng tôi đã khám phá được.”
Thẻ động vật: Bannykus wulatensis, Xiyunykus pengi, khủng long Alvarez, Xiyunykus pengi, khủng long, Tyrannosaurus, hóa thạch
