Ngày nay, mọi người đều đã biết đến khủng long, nhưng cách đây 200 năm, con người chưa hề biết rằng có những loài động vật như khủng long tồn tại từ thời tiền sử, và thậm chí không biết rằng trong kỷ Mesozoic, khủng long đã thống trị trái đất trong suốt 180 triệu năm. Thú vị thay, người phát hiện ra khủng long không phải là một nhà cổ sinh vật học, mà là một bác sĩ nông thôn tên là Gideon Mantell ở thị trấn Sussex, đông nam nước Anh. Ông rất đam mê địa chất và cổ sinh vật, bên cạnh việc chữa bệnh, ông thường cùng vợ mình, Mary, đi ra ngoài thành phố để thu thập hóa thạch và cảm thấy vô cùng say mê với điều đó.
Vào một ngày xuân năm 1822, ông và vợ ngồi trên chiếc xe ngựa thời thượng nhất lúc bấy giờ để đi khám bệnh. Khi Mantell đang khám ở nhà bệnh nhân, Mary thì đang đi dạo trên con đường nông thôn – một cuộc đi dạo thu hoạch lớn nhất trong lịch sử khoa học. Khi đó, Mary nhanh chóng chú ý đến một đống đá vụn bên lề đường được dùng để sửa chữa mặt đường. Cô chăm chú tìm kiếm những hóa thạch giữa đống đá vụn và đột nhiên phát hiện ra một viên đá lấp lánh. Khi nhặt viên đá lên, cô không hề biết hành động này mang một ý nghĩa quan trọng như thế nào.
Viên đá khác thường này chứa đựng một chiếc răng hóa thạch khổng lồ. Khi Mantell nhìn thấy hóa thạch này, ông như phát hiện ra báu vật. Ông tìm hiểu và biết rằng đống đá bên đường được chuyển từ một mỏ đá, vì vậy ông lập tức đến đó và tìm thấy nhiều chiếc răng hóa thạch khác. Ông chắc chắn đây là răng của một động vật cổ đại, vì mỏ đá này nằm ở tầng đá vôi của kỷ Phấn Trắng.
Nhưng động vật cổ đại này là loài gì? Mantell đã tham khảo ý kiến của các nhà cổ sinh vật học nổi tiếng lúc bấy giờ, như Georges Cuvier (1769-1832) và các nhà cổ sinh vật học người Anh, họ đáp lại rằng: “Mặc dù không biết là loài động vật gì, nhưng dường như đó là răng của một loài động vật có vú.”
Không hài lòng với câu trả lời này, Mantell đến Viện Bảo tàng Cổ sinh vật học nổi tiếng tại London – Bảo tàng Hunterian, và được phép đem theo hóa thạch răng vào kho lưu trữ của bảo tàng. Dù đã tìm kiếm nhiều lần, Mantell vẫn không tìm thấy chiếc răng nào tương tự. Trong lúc ngồi nghỉ mệt, Mantell trông có vẻ thất vọng, thì một thanh niên đã trò chuyện với ông. Khi biết Mantell đến để xác định chiếc răng, thanh niên cho biết: “Đây là răng của một con khủng long Iguana. Tôi đã nghiên cứu về Iguana ở Nam Mỹ và chắc chắn không sai.” Sau đó, Mantell đã quay lại kho để kiểm tra răng của Iguana và đúng như thanh niên ấy nói, hóa thạch mà ông đang có rất giống với răng của Iguana, chỉ có điều chiếc răng đó lớn hơn nhiều. Từ đó, Mantell suy luận rằng chiếc răng hóa thạch thuộc về một loài động vật bò sát ăn cỏ khổng lồ chưa được biết đến. Ông đã đặt tên cho loài động vật này là Iguanodon, nghĩa là động vật có răng giống như thằn lằn lớn, hiện tại được dịch sang tiếng Trung là “Khủng long ăn cỏ”.
Nhiều năm sau, nhà sinh vật học nổi tiếng người Anh, Richard Owen, đã kết luận thêm rằng những hóa thạch bò sát này không nên được phân loại cùng với bò sát hiện đại, chúng không giống như cá sấu cổ đại hay thằn lằn cổ, mà là một loại bò sát độc nhất đã tuyệt chủng từ lâu – khủng long.
Sau đó, Mantell đã từ bỏ nghề bác sĩ và trở nên say mê trong việc tìm kiếm hóa thạch khủng long. Ông đã đặt những bộ xương khủng long mà mình thu thập được trong nhà, và ngôi nhà của ông gần như trở thành một bệnh viện và bảo tàng.
Năm 1851, vào năm trước khi ông qua đời, Triển lãm Thế giới đầu tiên được tổ chức tại London, trưng bày hóa thạch răng của Iguanodon mà Mantell đã tìm thấy, cũng như các mô hình của Iguanodon và Hypsilophodon được phục hồi trên cơ sở đó, đã thu hút sự chú ý lớn. Đối với Mantell trong những năm cuối đời, không gì khiến ông vui vẻ hơn điều này.
Những phát hiện liên tiếp
Năm 1878, tại mỏ than Bernissart ở Bỉ, cách mặt đất khoảng 300 mét, thợ mỏ đã phát hiện ra một khu mộ khủng long, lại một lần nữa khơi dậy sự quan tâm đến khủng long. Ban đầu, mọi người chỉ tìm thấy hóa thạch khủng long không hoàn chỉnh, nhưng không lâu sau lại phát hiện ra 39 bộ xương hoàn chỉnh. Hóa ra khu vực đó là vùng đầm lầy, các khủng long đã rơi vào đó và khu vực đó trở thành nơi yên nghỉ của chúng. Hiện nay, 10 trong số những hóa thạch khủng long đó được trưng bày tại Bảo tàng Tự nhiên Hoàng gia ở Brussels, thủ đô Bỉ. Trong phòng kính, 10 bộ xương khủng long cao chạm trần trở thành một cảnh tượng đẹp mắt.
Cùng lúc đó, tại Mỹ cũng nổi lên mối quan tâm đối với khủng long. Dưới sự tài trợ của Tập đoàn Morgan và những ông trùm thép, người ta đã khai thác nhiều hóa thạch khủng long và các sinh vật khác, hiện đang được trưng bày tại Bảo tàng Tự nhiên ở New York và Bảo tàng Pittsburgh. Trong số những hóa thạch khủng long được phát hiện này, lớn nhất là khủng long ăn cỏ – Diplodocus, dài khoảng 20 mét và nặng khoảng 25 tấn. Những phát hiện khác cũng khá thú vị, trong một cái hang nơi người bản địa sống ở Wyoming có những cột đá lớn, trong đó có một cột đặc biệt, người bản địa cho rằng đó là thần linh và thường nói chuyện với nó. Nhân viên Bảo tàng Tự nhiên New York đã điều tra và phát hiện ra rằng hóa thạch đó thật ra là một chiếc chân của Diplodocus, sự việc thú vị này cũng trở thành khởi đầu cho nghiên cứu về Diplodocus.
Hơn nữa, ở Glenn Rose, Texas, người ta đã phát hiện dấu chân của một khủng long ăn thịt – Theropod đang rượt đuổi Diplodocus. Khi đó, khu vực này có vẻ như là vùng đất ẩm ướt, và dấu chân hóa thạch này đã được đưa vào Bảo tàng Tự nhiên New York để trưng bày.
Ngoài ra, giám đốc thứ tư của Bảo tàng Tự nhiên New York, Henry Osborne, cũng đã phát hiện ra trứng khủng long, mở ra một lĩnh vực nghiên cứu mới cho thế hệ sau. Năm 1922, lấy cảm hứng từ việc phát hiện ra “Người vượn Bắc Kinh”, ông cũng muốn đi tìm hóa thạch ở Châu Á, vì vậy đã thành lập một đoàn thám hiểm do Louis Andrews dẫn đầu với thành viên là Osborne và những người khác để khám phá sa mạc Mông Cổ. Sau một thời gian khảo sát, trước khi rút lui vào mùa đông, Osborne đột nhiên phát hiện ra một khối đá giống như trứng khủng long dưới một vách đá dốc. Nhưng vì mọi người không chú ý, họ đã rời đi một cách vội vàng.
Năm sau, vào mùa xuân, Osborne đã trở lại hiện trường. Ông đã đi đến khu vực sa mạc, mặc dù do thay đổi địa hình mà không thể xác định chính xác vị trí mà năm trước ông đã phát hiện ra trứng, nhưng ông vẫn xác định được vị trí tương đối, vì vậy ông đã bắt đầu tìm kiếm trong khu vực này. Sau vài ngày, công việc không mang lại kết quả. Một ngày sau bữa ăn, họ bất ngờ phát hiện ra những hóa thạch trứng khủng long, trong những ngày đó họ đã phát hiện tổng cộng 25 quả trứng khủng long được xếp theo hình xoắn ốc, rõ ràng là khủng long mẹ đã đẻ trứng trong khi đi bộ. Sau khi được xác định, đó là trứng của loài “Triceratops” vào cuối kỷ Phấn Trắng (khoảng 9700-6500 triệu năm trước).
Thật không thể tưởng tượng được rằng những quả trứng này đã được bảo tồn suốt hàng chục triệu năm mà không bị vỡ. Chúng ta biết, ở Mông Cổ, mùa hè thì ấm áp nhưng mùa đông lại lạnh lẽo, phải chăng điều này đã khiến cho trứng không bị vỡ và đóng băng?
Hóa thạch khủng long kể về sự trôi dạt của các lục địa.
Trong thời kỳ đầu tại kỷ Tam Điệp (khoảng 245 triệu đến 241 triệu năm trước), có những loài bò sát ăn thịt dài khoảng 1 mét gọi là “Dromaeosauridae”. Từ giữa những năm 1960, hóa thạch của chúng được phát hiện ở khu vực Nam Cực và đã thu hút sự chú ý. Theo giả thuyết về sự trôi dạt của các lục địa do nhà khí tượng học Đức Alfred Wegener đưa ra vào khoảng năm 1910, cách đây khoảng 150 triệu năm, các lục địa trên trái đất từng tập trung lại với nhau tạo thành “Pangaea”, sau đó các lục địa mới trôi dạt đến vị trí hiện tại.
Nhiệt độ thấp dẫn đến tuyệt chủng.
Khi mà khoảng 65 triệu năm trước, trong thời kỳ chuyển tiếp giữa kỷ Mesozoic và kỷ Cenozoic, sự biến mất của khủng long và các loài đồng loại đã tạo cơ hội cho sự xuất hiện của động vật có vú và con người. Về vấn đề khủng long tuyệt chủng, hiện tại có nhiều giả thuyết khác nhau, chưa có kết luận. Một giả thuyết là “giả thuyết tiêu hao dần”, trong khi một giả thuyết khác là “giả thuyết diệt vong đột ngột”. Nhưng dù thế nào đi chăng nữa, nguyên nhân khiến khủng long tuyệt chủng chắc chắn có liên quan đến sự thay đổi môi trường. Hai nguyên nhân điển hình cho “giả thuyết tiêu hao dần” và “giả thuyết diệt vong đột ngột” lần lượt là “giảm nhiệt độ” và “va chạm với thiên thạch”.
Trái đất đã trải qua một thời kỳ ấm áp hiếm có gần như không có băng tuyết trong kỷ Mesozoic, khi đó nhiệt độ toàn cầu cao hơn hiện nay khoảng 8℃ đến 10℃. Nhưng từ cuối kỷ Mesozoic cho đến khi kỷ Cenozoic bắt đầu, các dòng băng lớn làm nhiệt độ đại dương và khí quyển giảm, toàn bộ trái đất nhiệt độ giảm, băng làm đóng băng nước, mực nước biển cũng giảm, thực vật phong phú trước đây bị phá hủy và không đáp ứng được nhu cầu sinh tồn của khủng long, dẫn đến sự tuyệt chủng của chúng. Trong lịch sử Trái đất đã xảy ra nhiều thời kỳ băng hà, nhưng thời gian và bằng chứng về các thời kỳ băng hà xuất hiện trước kỷ Cambrien hiện vẫn chưa rõ ràng. Về gần đây, khoảng 2 triệu năm trước, đã xảy ra lần băng hà thứ năm trên trái đất, còn lần băng hà thứ sáu xảy ra cách đây khoảng 60.000 đến 10.000 năm, lần băng hà này có nhiệt độ thấp nhất khoảng 18.000 năm trước, khi đó nhiệt độ thấp hơn hiện tại 5℃ đến 10℃.
Trước đây, khủng long là động vật máu lạnh như rắn, khi mùa đông đến, hoạt động của chúng sẽ suy giảm, vì vậy việc tuyệt chủng cũng dễ hiểu. Tuy nhiên, bằng chứng giải phẫu học gần đây từ hóa thạch khủng long cho thấy, xương của chúng có chứa cấu trúc ống Havers, cấu trúc này nằm ở trung tâm của mỗi đơn vị xương dài, chứa nhiều mạch máu, hệ thống ống phức tạp chịu trách nhiệm cung cấp các chất cần thiết cho quá trình trao đổi chất của xương. Số lượng ống Havers dày đặc cho thấy nguồn cung cấp máu cho cơ thể rất dồi dào, phản ánh chức năng trao đổi chất cao của động vật, đây là đặc điểm của xương của động vật máu nóng. Các nhà khoa học suy đoán từ đây, khủng long có khả năng không phải là động vật máu lạnh mà có thể kiểm soát nhiệt độ cơ thể của chúng một cách ổn định. Cấu trúc này làm cho giả thuyết về việc khủng long tuyệt chủng do nhiệt độ lạnh thiếu thuyết phục.
Tất nhiên, chỉ dựa vào điều này để nói rằng khủng long là động vật máu nóng thì lý do không đủ, vì tỷ lệ trao đổi chất của khủng long thấp đến mức nào cũng không thể đạt được nhiệt độ hòa tan như mong muốn. Kết quả nghiên cứu thêm cho thấy, ống Havers không chỉ có ở động vật máu nóng, mà còn do quá trình vận động lớn mà dẫn đến tăng tốc độ trao đổi chất mà hình thành. Sự xuất hiện hệ thống ống Havers ở khủng long chỉ có thể cho thấy chúng rất năng động trong cuộc sống và có thể tự động tăng tỷ lệ trao đổi chất.
Để điều này, các nhà cổ sinh vật học Mỹ đã đề xuất một giả thuyết mới gọi là “inertia nhiệt”. Đã nói đến inertia nhiệt là khả năng truyền dẫn và lưu trữ nhiệt trong cơ thể, nhiệt này có thể đến từ quá trình trao đổi chất hoặc quá trình vận động của động vật. Nó khác với cách duy trì nhiệt độ cơ thể của động vật máu nóng, nhưng có điểm tương đồng. Quá trình inertia nhiệt sẽ giảm sự mất nhiệt của động vật để duy trì nhiệt độ cao hơn thông qua việc có kích thước cơ thể lớn. Động vật lớn thường có cơ chế này vì tỷ lệ diện tích bề mặt so với thể tích cơ thể của chúng thấp hơn so với động vật nhỏ. Ví dụ, một con voi mất nhiệt chậm hơn so với một con chuột.
Điều này cho thấy, ít nhất trong thời đại đó, khủng long cũng thực hiện được sự thích nghi sinh thái thành công theo cách của riêng mình. Hơn nữa, khủng long máu nóng có lợi thế sinh tồn lớn hơn, không cần tiêu tốn quá nhiều năng lượng để tạo ra nhiệt cho quá trình trao đổi chất nhằm duy trì nhiệt độ cơ thể. Nói cách khác, nếu chúng ta cũng sử dụng inertia nhiệt để duy trì nhiệt độ của chúng ta giống như những động vật khổng lồ này, chúng ta sẽ tiết kiệm được nhiều tiền trong việc mua thực phẩm. Rõ ràng, giả thuyết tiêu hao dần không thể giải thích tại sao những khủng long có lợi thế sinh tồn lại dẫn đến tuyệt chủng.
Thiên thạch khổng lồ tấn công trái đất.
Bây giờ chúng ta quay lại lý thuyết va chạm thiên thạch đại diện cho lý thuyết diệt vong đột ngột. Năm 1980, Louis Alvarez từ Đại học California, Berkeley, trong bài báo của ông đã chỉ ra rằng, trong lớp đất giữa kỷ Mesozoic và kỷ Cenozoic ở Italy, Đan Mạch, New Zealand và các nơi khác, phát hiện thấy hàm lượng iridi cao gấp 100 lần so với các lớp phía trên và phía dưới. Iridi là một phần của nhóm kim loại platin, thường không có nhiều trong vỏ trái đất. Lượng iridi cao ở lớp giao giữa này chủ yếu do va chạm của thiên thạch khổng lồ với trái đất gây ra. Bằng chứng là tỷ lệ đồng vị iridi trong lớp giao giữa khớp với tỷ lệ đồng vị iridi trong thiên thạch. Sau đó, trên toàn thế giới đã phát hiện ra các lớp giao giữa có hàm lượng iridi cao. Hiện nay đã biết, lượng iridi trong thiên thạch có thể cho thấy rằng thiên thạch đã va chạm với trái đất có đường kính khoảng 10 km và người ta cho rằng chính va chạm khổng lồ đó đã gây ra sự tuyệt chủng của khủng long và các loài động vật cổ khác.
Vận tốc va chạm của thiên thạch thường vào khoảng 20 km mỗi giây, nếu một thiên thạch có đường kính 10 km va chạm với trái đất với vận tốc này, nó có thể tạo ra một miệng hố với đường kính khoảng 100 km và độ sâu 30 km. Hiện tại, miệng hố Chicxulub trên bán đảo Yucatán ở Mexico là bằng chứng mạnh mẽ nhất cho điều này. Khi cuộc va chạm dữ dội này diễn ra, hàng triệu hecta rừng đã bùng cháy, kết quả là, tổng khối lượng bụi mù bay lên khoảng gấp hai lần khối lượng thiên thạch, trong đó những hạt có đường kính nhỏ hơn 1 micromet lưu lại lâu dài trong khí quyển, tạo thành một lớp chắn dày đặc, khiến toàn bộ trái đất chìm vào bóng tối trong vài tuần hoặc thậm chí vài tháng, ngay cả đại dương cũng gần như hoàn toàn “yên lặng”, dẫn đến thực vật trên mặt đất chết đi, loài sinh vật phù du trong đại dương không thể thực hiện quang hợp, từ đó làm gián đoạn chuỗi thức ăn đầu tiên, khiến cho toàn bộ gia đình khủng long trên toàn thế giới cũng đi đến con đường không quay trở lại.
Tuy nhiên, cũng có nhiều chuyên gia cho rằng: lý thuyết “kẻ giết người từ vũ trụ” này còn nhiều điểm nghi vấn, từ những gì họ đã biết, ngay cả khi gặp phải cái lạnh không mong đợi, khủng long sống ở Alaska vẫn có thể bình tĩnh. Do đó, các chuyên gia cho rằng, nguyên nhân chính gây ra sự tuyệt chủng của khủng long trên toàn cầu có thể là do biến động khí hậu dẫn đến sự thay đổi trong dòng khí và dòng nước đại dương.
Tất nhiên, về nguyên nhân tuyệt chủng của khủng long, còn có một giả thuyết được gọi là “mối đe dọa virus”. Các nhà khoa học đã phát hiện ra một loài khủng long được gọi là “Therizinosaurus”, mà hóa thạch xương của nó có những dấu hiệu thương tổn đặc biệt, đó là dấu vết của một cuộc nhiễm trùng virus. Chỉ cần là động vật, luôn có khả năng bị đe dọa bởi vi khuẩn, và hiển nhiên khủng long cũng không phải là ngoại lệ.
Khủng long đã tuyệt chủng, mặc dù hiện tại chưa có kết luận rõ ràng, nhưng chúng tôi tin rằng trong tương lai sẽ có một câu trả lời rõ ràng khiến khủng long “chết rõ ràng”.
Thẻ động vật: Khủng long, nguồn gốc, tuyệt chủng, thiên thạch, hóa thạch
