Sinh vật tồn tại cách đây 436 triệu năm, những loài cá cổ xưa này lượn lờ trong đại dương nguyên thủy. Đây là hình ảnh được tái hiện bởi các nhà nghiên cứu Trung Quốc dựa trên một loạt mẫu hóa thạch cá được phát hiện tại kho hóa thạch đặc biệt ở Trùng Khánh và kho hóa thạch tại Thạch Thiên, tỉnh Quý Châu. Từ những mẫu hóa thạch mới phát hiện, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy hóa thạch răng của loài có hàm cổ xưa nhất trên thế giới, cũng như một lô cá cổ xưa như Xiushanosteus kỳ diệu, tiết lộ quá trình trỗi dậy của động vật có xương sống có hàm. Vào ngày 29 tháng 9, tạp chí “Nature” đã công bố bốn bài báo khoa học của nhóm nghiên cứu dưới dạng bài viết bìa, tập trung báo cáo về những kết quả nghiên cứu liên quan đến nguồn gốc và tiến hóa sớm nhất của loài có hàm.
Năm loài cá cổ thuộc kỷ Silur mới được phát hiện đã được tái tạo nghệ thuật ba chiều, từ trên xuống dưới là cá nhọn Shenacanthus vermiformis, cá Fanjingshania renovata, cá Qianodus duplicis, cá Tujiaaspis vividus, và cá Xiushanosteus mirabilis. Những hóa thạch này có niên đại lần lượt là 436 triệu năm và 439 triệu năm trước đây. (Thực hiện bởi Nguyên Thạch Khoa)
Bao gồm cả con người, 99,8% động vật có xương sống hiện tại trên trái đất đều có xương hàm, được gọi chung là động vật có xương sống có hàm. Sự xuất hiện và trỗi dậy của loài có hàm là một trong những bước nhảy vọt quan trọng nhất trong lịch sử tiến hóa động vật từ cá đến người. Nhưng từ góc độ toàn cầu, trong khoảng thời gian từ 440 triệu năm đến 410 triệu năm trước, hóa thạch loài có hàm được phát hiện rất hiếm, và vẫn tồn tại khoảng trống 35 triệu năm trong hồ sơ hóa thạch về các loài có hàm sớm.
Trong suốt thập kỷ qua, nhóm nghiên cứu do viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, nhà nghiên cứu Viện Nghiên cứu Động vật có xương sống cổ và người cổ của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Zhu Min, đã khảo sát hơn 200 địa điểm có khả năng có cá thuộc kỷ Silur trên toàn quốc. Sự phát hiện của kho hóa thạch đặc biệt ở Trùng Khánh đã cung cấp chứng cứ quan trọng để lấp đầy khoảng trống này. Quá trình phát hiện cũng mang tính “may mắn” đáng kể, vào năm 2019, nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm tỉ mỉ dọc theo một con đường mới sửa chữa ở Trùng Khánh, và một cú đập vô tình bằng búa địa chất vào một đống đá lộn xộn bên đường đã tìm thấy chiếc chìa khóa mở ra “kho báu” hóa thạch cá này.
Trên một tấm hóa thạch nhỏ bằng tay, hàng chục hóa thạch cá được nhìn thấy rõ ràng và sống động. “Chúng tôi chưa bao giờ hy vọng sẽ tìm thấy những mẫu hóa thạch hoàn chỉnh và tinh xảo như vậy ở một địa tầng cổ xưa đến thế.” Zhu Min cảm thán.
Cá Xiushanosteus kỳ diệu
Sử dụng các công nghệ như quét CT độ chính xác cao, tái tạo ba chiều tinh xảo, phân tích thành phần quét điện tử, và hình ảnh quang phổ toàn bộ, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy cá Xiushanosteus kỳ diệu, loài có hàm cổ xưa nhất hiện được phát hiện, đã đẩy lùi hồ sơ hóa thạch hoàn chỉnh của loài có hàm lên tới 11 triệu năm, truy ngược nguồn gốc của một số cấu trúc cơ thể con người đến cá hóa thạch cách đây 436 triệu năm. Cá nhọn Shenacanthus vermiformis, hóa thạch tay gai hoàn hảo nhất cũng đã được phát hiện, đây là hóa thạch cá có xương mềm cao cấp và hoàn chỉnh nhất từng được phát hiện, chứng minh rằng cá mập bắt nguồn từ tổ tiên có “áo giáp”. Loài không có hàm Tujiaaspis vividus cũng cung cấp chứng cứ hóa thạch quan trọng cho nguồn gốc của các chi cặp ở động vật có xương sống.
Zhu Min cho biết, kho hóa thạch đặc biệt ở Trùng Khánh là kho hóa thạch đặc biệt tiếp theo sau cộng đồng sinh vật Chengjiang và cộng đồng sinh vật Nhiệt Hà, cung cấp nhiều bằng chứng quan trọng cho việc khám phá các điểm nút tiến hóa trong cây sự sống thế giới. Nó xác nhận rằng muộn nhất là vào 440 triệu năm trước, các nhóm lớn của loài có hàm đã phát triển mạnh mẽ ở khu vực phía Nam Trung Quốc. Đến cuối kỷ Silur, nhiều loài có hàm đa dạng và lớn hơn đã xuất hiện và bắt đầu lan rộng ra toàn cầu, mở đầu quá trình cá lên bờ và cuối cùng tiến hóa thành con người.
Cá Shenacanthus vermiformis
Cách đó hàng trăm km, kho hóa thạch ở Thạch Thiên cũng đã có những phát hiện quan trọng. Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy 23 mẫu hóa thạch răng dài chỉ khoảng 2,5mm từ tổng khối lượng khoảng 4 tấn, chúng đến từ cá Qianodus duplicis. Đây là hóa thạch răng của loài có hàm cổ xưa nhất được phát hiện trên toàn cầu, đưa hồ sơ hóa thạch răng về sớm hơn 14 triệu năm.
Hiện tại, công việc thực địa của nhóm nghiên cứu vẫn tiếp tục. Zhu Min cho biết, việc nghiên cứu chi tiết về hai kho hóa thạch vừa phát hiện sẽ tiếp tục thay đổi nhận thức của chúng ta về nguồn gốc của hàm và tiến hóa sớm nhất của loài có hàm, “chuỗi kết quả lần này chỉ là một khởi đầu, chúng tôi tin rằng trong tương lai sẽ vẫn có nhiều bất ngờ xuất hiện, chúng tôi còn phải liên tục khám phá và tìm kiếm.”
(Nguồn: Jingbao, Biên tập viên Wu Xiaowen)
Nhán đề động vật: Hóa thạch, Tiến hóa, Cá, Mẫu
