Khủng long bạo chúa đã phát triển cú cắn khủng khiếp của nó như thế nào?

Những con T-rex ở độ tuổi trưởng thành có kích cỡ khổng lồ, với họp sọ rất to lớn và những chiếc răng nanh to như những quả chuối cùng lực cắn mà không loài khủng long nào có thể bì nổi.

Hình ảnh mô phỏng về một con T-rex trưởng thành. (Nguồn: Shutterstock)

Nếu từng có cơ hội đứng trước một bản hóa thạch hoàn chỉnh của khủng long bạo chúa Tyrannosaurus (T-rex), chắc chắn bạn không thể chối bỏ được thực tế rằng đây là kẻ săn mồi thống trị trong những ngày tháng huy hoàng của nó.

Những con T-rex ở độ tuổi trưởng thành có kích cỡ khổng lồ, với họp sọ rất to lớn và những chiếc răng nanh to như những quả chuối.

Đã có nhiều nghiên cứu khoa học nhằm tìm hiểu về lực cắn của một con T-rex trưởng thành. Dù vậy, vẫn còn tồn tại nhiều bí ẩn về việc làm sao những con T-rex đã xây dựng nên những cú cắn uy lực, đã giúp chúng trở thành loài thống trị vào cuối thời đại của khủng long.

Trong một bài nghiên cứu được đăng vào cuối tháng 9 trên tạp chí The Anatomical Record, một nhóm các nhà khoa học đã tìm hiểu về sức mạnh nằm ở phần hàm của các chủng khủng long bạo chúa đã sống trước thời những con T-rex hàng triệu năm.

Thông qua việc phân tích lực cắn và áp lực của hoạt động nghiền thức ăn tác động tới hộp sọ ra sao, các nhà khoa học chỉ ra rằng loài khủng long bạo chúa này đã xây dựng sức mạnh cho bộ hàm một cách từ từ, qua nhiều thế hệ. Họ cũng phát hiện ra rằng cho dù chỉ mới ở độ tuổi chưa trưởng thành, một con khủng long T-rex vẫn có những nhát cắn rất khủng khiếp.

Việc phải xây dựng đến chín mô hình 3D của các loài khủng long bạo chúa đã gây ra nhiều khó khăn cho các nhà khoa học trong quá trình phân tích dữ liệu. Evan Johnson-Ransom, một nghiên cứu sinh tại Đại học Chicago và cũng là người lãnh đạo nhóm, cho biết chỉ riêng việc tái tạo hộp sọ của hai cá thể khủng long bạo chúa ở Châu Á cũng đã tốn đến gần ba tháng.

Công việc tái tạo gặp nhiều khó khăn, khi trong tay họ chỉ là những mẫu vật đã bị bào mòn theo thời gian. Nhưng bằng sự kiên trì, nhóm nghiên cứu cuối cùng đã phát hiện ra rằng phần miệng của loài khủng long bạo chúa có hai hình dạng cơ bản.

Dạng thứ nhất có phần thon hơn, xuất hiện ở những loại khủng long bạo chúa có hình dáng nhỏ con hơn, hoặc trên những con T-rex chưa trưởng thành. Dạng thứ hai có hình dáng to và nặng nề hơn, xuất hiện ở những con khủng long bạo chúa cỡ lớn hơn hoặc trên một con T-rex trưởng thành.

Mỗi một mô hình 3D đều được trải qua quá trình phân tích phần tử hữu hạn – một kỹ thuật xác định áp lực và sự co giãn trên các cấu trúc sinh học. Áp lực trong hoàn cảnh này để chỉ độ lớn của lực tác động lên xương sọ, nơi có khả năng chịu được những cú cắn với lực nghiền cực lớn của khủng long bạo chúa.

Johnson-Ransom cho biết, dưới mức độ áp lực từ trung bình đến lớn, các hộp sọ ” bị tác động rất nhiều”. Chúng đóng vai trò lớn trong việc giúp loài khủng long bạo chúa tạo ra cú cắn rất mạnh khi kiếm ăn. Những hộp sọ chịu được áp lực kém hơn cũng cho thấy một giống khủng long bạo chúa có lực cắn yếu hơn so với đồng loại của nó.

Trong quá trình phân tích và nghiên cứu, đã có một số kết quả thu được hoàn toàn nằm trong dự đoán. Ví dụ như lực cắn của một con khủng long bạo chúa lớn hay bé tương ứng với kích thước của nó to hay nhỏ.

Nhưng lại có một số kết quả gây bất ngờ hơn, như hình dáng miệng của các loài khủng long bạo chúa đôi khi không liên quan đến áp lực mà phần hộp sọ phải chịu đựng. Trên thực tế, một số các loài khủng long bạo chúa có phần miệng rất lớn, nhưng phần sọ lại chỉ chịu những áp lực rất nhỏ. Điều này cho thấy chúng có lực cắn không mạnh mẽ tương ứng với bề ngoài.

Emily Rayfield, một giáo sư cổ sinh vật học tại Đại học Bristol của Anh, người không tham gia vào nghiên cứu, đã tán dương công trình nghiên cứu mới, vì các phân tích của nhóm đã vượt qua được giới hạn của công nghệ cũ.

Nhưng trên hết, các kết quả phân tích về loài khủng long bạo chúa đã làm bà ngạc nhiên. “Hộp sọ rộng hơn của khủng long bạo chúa chứa nhiều cơ đóng hàm hơn, giúp chúng có thể tạo ra cú cắn mạnh hơn tương ứng,” Giáo sư Rayfield nói. “Nhưng kết quả từ thực tế này là hộp sọ của chúng cũng phải chịu đựng những áp lực tương đối lớn.”

Trước khi đạt được độ lớn cực đại của bộ hàm vào thời kỷ trưởng thành, một con T-rex non sẽ có một cái miệng khá thon. Nghiên cứu mới nhấn mạnh vào thực tế là khả năng kiếm ăn của một con T-rex non không bằng con trưởng thành nên nó sẽ có cấu trúc hàm khác với con trưởng thành – khi bộ hàm và những phát cắn của chúng có thể xử lý những con mồi lớn hơn.

Nhưng nghiên cứu cũng cho thấy rằng dù ở tuổi đang phát triển, T-rex non vẫn có lực hàm đủ lớn để tạo ra những nhát cắn mạnh hơn bất kì loài khủng long săn mồi nào khác (trừ loài bạo chúa). Đây là một kẻ săn mồi đầy mạnh mẽ, bất kể tuổi tác lớn hay bé.

Thomas Holtz, nhà cổ sinh vật tại Đại học Maryland, người không phải thành viên nhóm nghiên cứu, nhận xét: “Khủng long bạo chúa không dễ để tồn tại. Để trở thành một con T-rex trưởng thành, trước tiên nó phải sống sót khi mới nở ra khỏi trứng và vượt qua giai đoạn thiếu niên. Có thể nói bản thân loài khủng long này (T-rex) đã là một sản phẩm của lịch sử tiến hóa lâu dài.”

Các tác giả của nghiên cứu mới hy vọng những phương pháp của họ có thể được áp dụng cho việc nghiên cứu các loài khủng long khác ít được để ý hơn, qua đó mang tới nhiều thông tin giá trị về những sinh vật khổng lồ từng thống trị Trái đất, nhưng nay đã diệt vong./.