Sự tiến hóa và những phát hiện mới về gấu hú Heinz

Trong số các loài gấu lớn vào kỷ Trung Tân – Đại Tân, nổi bật nhất là gấu Ấn Độ Indarctos và gấu đồng Agriotherium. Cả hai loài đều có kích thước khổng lồ, phân bố rộng rãi và có lịch sử phát hiện lâu dài, là các đại diện tiêu biểu cho kỷ Trung Tân – Đại Tân. Mặc dù hai loài này có nhiều đặc điểm tương đồng, nhưng chưa từng có bằng chứng nào có thể liên kết trực tiếp chúng. Do đó, mối quan hệ tiến hóa giữa hai loài luôn là đề tài gây tranh cãi, một số nhà nghiên cứu cho rằng chúng rất gần gũi, là họ hàng trực tiếp (như Hendey), trong khi một số khác lại cho rằng chúng không có bất kỳ mối quan hệ huyết thống nào, cho rằng gấu Ấn Độ thuộc phân họ gấu trúc lớn, trong khi gấu đồng thuộc phân họ nửa gấu (như Abella).

Gần đây, nghiên cứu sinh tiến sĩ Jiang Zuo Qi Gao từ Viện Động vật có xương sống cổ đại, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, cùng với John J. Flynn từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Mỹ, đã mô tả một hóa thạch gấu đồng từ nhóm Quiburis ở Arizona, Mỹ trong tạp chí quốc tế Journal of Mammalian Evolution. Qua những so sánh chi tiết, họ đã xác nhận mẫu vật này là một loài mới thuộc chi gấu đồng, cụ thể là gấu đồng Hendey Agriotherium hendeyisp.nov. Loài này có kích thước nhỏ hơn rõ rệt so với loài đồng thời “Agriotherium” schneideri ở Bắc Mỹ, cũng như nhỏ hơn hầu hết các loài gấu đồng ở lục địa cũ, và là một trong những loài gấu đồng nhỏ nhất đã biết. Điều quan trọng là, mẫu vật này thể hiện các đặc điểm chuyển tiếp giữa gấu Ấn Độ và gấu đồng, cung cấp cơ hội tuyệt vời để giải quyết mối quan hệ giữa chúng. Bằng cách xem xét kỹ lưỡng các mẫu biến thể của răng dưới của gấu đồng châu Phi, các nhà nghiên cứu đã đưa ra những hiểu biết mới về nguồn gốc của gấu đồng.

Sự khác biệt giữa gấu Ấn Độ và gấu đồng thể hiện rõ nhất ở mô hình ngọn răng trên mặt trong của răng dưới. Ở gấu Ấn Độ, khu vực này có 3 ngọn răng, ngọn phía trước là ngọn sau lớn nhất, và có 2 ngọn phía sau là ngọn trong, thường ngọn phía trước lớn hơn ngọn phía sau, do đó từ trước ra sau, thì thường có 3 ngọn răng giảm dần về kích thước. Trong khi ở gấu đồng, khu vực này chỉ có 2 ngọn răng, ngọn phía trước lớn hơn, ngọn phía sau nhỏ hơn. Truyền thống cho rằng hai ngọn răng trong gấu đồng, ngọn phía trước là ngọn sau, và ngọn phía sau tương ứng với ngọn trong phía trước của gấu Ấn Độ, trong khi ngọn trong phía sau đã thoái hóa biến mất. Tuy nhiên, không có mẫu nào hỗ trợ giả thuyết này, nghĩa là chưa có mẫu nào giữa hai hình dạng được phát hiện (theo lý thuyết, ngọn sau phải lớn hơn, trong khi ngọn trong phía sau rõ ràng bị thu nhỏ). Khi Hendey mô tả gấu đồng châu Phi Agriotherium africanum, ông đã phát hiện ra rằng trong gấu đồng châu Phi có một loạt biến thể không phù hợp với giả thuyết trên. Trong một số gấu đồng châu Phi, ngọn sau lớn nhất ban đầu lại trở nên rất nhỏ, trong khi ngọn trong phía trước lớn lên, và ngọn trong phía sau cũng tăng nhẹ, do đó đề xuất rằng hai ngọn răng trong của gấu đồng là kết quả của sự tăng trưởng đồng thời của hai ngọn trong, trong khi ngọn sau đã biến mất và thoái hóa. Thật đáng tiếc là lý luận của Hendey quá đơn giản và quan điểm của ông không nhận được sự phản hồi từ các đồng nghiệp quốc tế. Gấu đồng Hendey phát hiện ở Bắc Mỹ có hình dạng tương tự với một số cá thể trong gấu đồng châu Phi, cụ thể là ngọn sau rất nhỏ, trong khi cả hai ngọn trong đều lớn lên, cho thấy rằng biến thể này không phải là độc quyền của gấu đồng châu Phi mà có thể rộng rãi tồn tại trong một mô hình biến thể của các gấu đồng sớm. Nhân cơ hội này, các nhà nghiên cứu đã xem xét chi tiết các biến thể của răng gấu đồng châu Phi, sử dụng phương pháp hình học và kết hợp với kiến thức về đồng nguồn răng và sự phát triển của răng để chứng minh rằng quan điểm của Hendey là đúng, tức là hai ngọn răng trong của gấu đồng phải là hai ngọn trong đã phình ra, trong khi ngọn sau đã thoái hóa và biến mất. Tên loài mới này được đặt để tôn vinh ông Hendey. Tác giả cũng phát hiện rằng cấu trúc ngọn răng dưới của “Agriotherium” schneideri ở Bắc Mỹ rất gần với gấu Ấn Độ, trong khi đó cách biệt với gấu đồng, do đó vị trí hệ thống của nó cần được nghiên cứu thêm.

Sau khi chứng minh vấn đề đồng nguồn của các ngọn răng dưới của gấu đồng, mối quan hệ của gấu đồng và gấu Ấn Độ cũng trở nên rõ ràng hơn, có khả năng gấu đồng có nguồn gốc từ gấu Ấn Độ, và cả hai đều thuộc phân họ gấu trúc lớn. Tuy nhiên, mối quan hệ tiến hóa cụ thể giữa chúng, cùng với thời kỳ và địa điểm xảy ra sớm nhất vẫn cần thảo luận thêm.

Hình 1 Hóa thạch gấu đồng Hendey Agriotherium hendeyisp.nov. (do Jiang Zuo Qi Gao cung cấp)

Hình 2 Biểu đồ so sánh biến thể cấu trúc răng của gấu đồng châu Phi a-f, gấu đồng Hendey g và gấu Ấn Độ h. Trong hình M đại diện cho ngọn sau, E1 là ngọn trong phía sau, E2 là ngọn trong phía trước (do Jiang Zuo Qi Gao cung cấp)