Phát hiện thú vị về loài chim trong thời kỳ đầu tiến hóa từ khủng long
Hóa thạch 120 triệu năm tuổi tiết lộ quá khứ ăn lá của loài chim thời kỳ đầu tiến hóa từ khủng long.
Nhưng về sau các loài chim săn mồi lại xuất hiện ngày càng nhiều hơn.
Những phát hiện mới từ việc phân tích bộ xương hóa thạch 120 triệu năm tuổi của loài chim đã tuyệt chủng Jeholornis đưa ra bằng chứng sớm nhất về loài chim ăn lá. Bộ xương hóa thạch được khai quật từ vùng đông bắc Trung Quốc đã đánh dấu sự tiến hóa sớm nhất được biết đến của loài chim ăn thực vật trên cây.
Loài Jeholornis có kích thước bằng một con gà lôi, một thành viên của dòng chim nguyên thủy. Loài Jeholornis có răng và một cái đuôi dài xương xẩu giống như họ hàng khủng long lông vũ săn mồi. Tuy nhiên, phân tích bằng kính hiển vi về tàn tích hóa thạch trong dạ dày của loài chim thời kỳ đầu sống trên cây này, đã chứng minh rằng Jeholornis không phải là động vật ăn thịt. Jeholornis đã ăn lá cây của một nhóm thực vật có hoa được gọi là mộc lan, như cây quế.
Nghiên cứu do các nhà nghiên cứu từ Viện Cổ sinh vật có xương sống và cổ sinh vật học (IVPP) của Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc thực hiện. Kết quả vừa được công bố trên tạp chí Nature Communications vào ngày 28.7.
Ngày nay, mối quan hệ chặt chẽ giữa chim và thực vật có hoa (thực vật hạt kín) là phổ biến. Trong mối quan hệ cộng sinh này, các loài chim thụ phấn cho hoa của thực vật hạt kín, ăn quả và phát tán hạt của chúng. Tuy nhiên, hồ sơ hóa thạch lại không cung cấp nhiều bằng chứng về nguồn gốc tiến hóa của mối quan hệ sinh thái chặt chẽ này.
Video đang HOT
Sự hiện diện của đá mề (gastrolith – được sử dụng để nghiền các bộ phận của thực vật trong quá trình tiêu hóa ở vùng dạ dày) của bộ xương hóa thạch cho phép các nhà cổ sinh vật học xác định rằng chế độ ăn của một số loài chim thời kỳ đầu gồm cả thực vật. Bằng chứng trực tiếp hơn về thực vật trong chế độ ăn của các dòng chim thời kỳ đầu đến từ các bộ xương hóa thạch khác của Jeholornis với trái cây và hạt hóa thạch được bảo quản trong hệ thống tiêu hóa của chúng.
Tiến sĩ Li Zhiheng từ IVPP cho biết: “Các hóa thạch từ quần thể sinh vật Jehol ở Trung Quốc cho chúng ta thấy rằng ngay trong giai đoạn đầu quá trình tiến hóa của loài chim, chúng đã chuyển từ hành vi săn mồi sang sử dụng đôi cánh để bay vào cây để có thể ăn quả, hạt và lá của cây giống như rất nhiều loài ngày nay”.
Để hiểu rõ hơn về chế độ ăn của chim thời kỳ đầu, nhóm các nhà khoa học quốc tế này đã tìm kiếm dấu tích thực vật hóa thạch siêu nhỏ trong phần còn lại của dạ dày bên trong bộ xương chim cổ đại. Đây là một phương pháp chưa từng được thử trước đây. Mục đích của họ là tìm kiếm phytolith, là những cấu trúc vi mô cứng được làm từ silica opaline (silicon dioxide) do thực vật tạo ra bên trong và giữa các tế bào của chúng.
Các nhà nghiên cứu đã lấy mẫu khu vực xung quanh dạ dày hóa thạch để cố gắng tìm tàn tích phytolith của thực vật. Họ đã thu thập được hàng trăm phytolith sau khi xử lý các mẫu nhỏ bằng axit và các hóa chất khác để loại bỏ gần như mọi thứ không phải là phytolith.
Tiến sĩ Wu Yan từ IVPP, thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Sau khi so sánh với hơn 4.000 loại phytolith hiện đại, chúng ta có thể thấy rằng hầu hết các phytolith hóa thạch từ dạ dày đều đến từ lá của loài cây mộc lan. Các mẫu tương tự của đá xung quanh bộ xương chim hóa thạch không tạo ra dấu tích phytolith nào, giúp xác nhận rằng các phytolith được phục hồi đại diện cho một phần chế độ ăn của chim.
Để hỗ trợ thêm cho giả thuyết về việc ăn lá ở loài chim sơ khai này, các nhà cổ sinh vật học cũng so sánh hàm dưới của loài chim này với các loài chim hiện đại với nhiều chế độ ăn khác nhau. Tiến sĩ Hu Han từ Đại học Oxford cho biết: “Một phân tích thống kê chi tiết hơn về hình dạng 3 chiều của hàm dưới của Jeholornis cho thấy có hình dạng tương đồng với các loài chim chủ yếu ăn thực vật hiện giờ như loài hoatzin từ vùng rừng nhiệt đới ở Nam Mỹ”.
Thực vật có hoa là chìa khóa cho sự đa dạng của thế giới chim hiện đại vì nhiều loài sử dụng mật hoa và các bộ phận khác nhau của thực vật để cung cấp năng lượng cho việc bay di chuyển và kiếm mồi, đồng thời nhiều màu lông sáng của các loài chim cũng đến từ việc ăn thực vật.
Tiến sĩ Thomas Stidham từ IVPP, thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Chúng ta có thể thấy gì từ loài chim sống trên cây, ăn chay, đã tuyệt chủng này? Quá trình tiến hóa của loài chim liên quan đến thực vật có hoa trong hơn 100 triệu năm với chế độ ăn trái cây, hạt và thậm chí cả lá cây… bắt đầu từ khi chúng vẫn còn răng và chiếc đuôi khủng long dài”.
Hóa thạch dơi tiết lộ quá trình tiến hóa của động vật có vú biết bay
Hai bộ xương dơi hóa thạch có niên đại ít nhất 52 triệu năm trước được khai quật ở bang Wyoming (Mỹ) giúp các nhà khoa học có cái nhìn sâu sắc về quá trình tiến hóa ban đầu của các loài động vật có vú biết bay.
Các hóa thạch được mô tả trong nghiên cứu mới là của một loài chưa từng được biết đến trước đây có tên là 'Icaronycteris gunnelli', có quan hệ họ hàng gần với hai loài được khám phá trước đó. Chúng được tìm thấy từ các tầng hóa thạch trẻ hơn ở cùng khu vực trong thời kỷ Eocene - nơi tồn tại một hệ sinh thái ẩm ướt và cận nhiệt đới tập trung hầu hết ở một hồ nước ngọt.
Nhà cổ sinh vật học Tim Rietbergen thuộc Trung tâm Đa dạng sinh học Naturalis ở Hà Lan, là tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí PLOS ONE, cho biết: "Loài dơi này không khác nhiều so với những loài dơi ăn côn trùng và bay lượn ngày nay."
Rietbergen nói thêm: "Nếu nó gấp đôi cánh vào sát cơ thể, nó có thể dễ dàng nằm gọn trong tay bạn. Đôi cánh của nó tương đối ngắn và rộng, phản ánh kiểu bay rung cánh. Bộ răng của nó cho thấy rõ đây là loài dơi ăn côn trùng. Nó cũng rất có thể là một con dơi định vị bằng tiếng vang". Định vị bằng tiếng vang là một dạng sonar phổ biến ở loài dơi, được sử dụng để định hướng và săn mồi.
Răng của nó có nhiều đỉnh sắc nhọn để xuyên qua lớp vỏ ngoài của côn trùng.
Điều đáng chú ý về hai hóa thạch này đó là, một loại được phát hiện vào năm 2017 và loại còn lại được đào lên vào năm 1994 và đến nay mới được công nhận là một loài mới. Điều này cho thấy những đặc điểm của loài dơi hiện đại thực chất đã xuất hiện từ rất sớm trong lịch sử của chúng.
"Loài dơi ngày nay trông khá giống loài dơi lần đầu tiên xuất hiện dưới dạng bộ xương hoàn chỉnh trong ghi chép về hóa thạch." Nhà cổ sinh vật học và đồng tác giả nghiên cứu Matt Jones của Đại học bang Arizona cho biết.
Jones nói thêm: "Icaronycteris gunnelli hơi khác so với loài dơi hiện đại, nó có chân dài hơn và xương cánh tay có chiều dài hơi khác một chút. Điều đáng chú ý nhất là nó vẫn còn lưu giữ móng vuốt trên ngón trỏ. Một vài loài hóa thạch khác xung quanh thời kỳ này vẫn còn móng vuốt đó, nhưng đã biến mất ở hầu hết các loài dơi còn sống."
Loài này có họ hàng gần với hai loài dơi có hóa thạch trước đây được tìm thấy ở cùng địa điểm - Icaronycteris index và Onychonycteris finneyi. Điều này cho thấy sự đa dạng về loài trong lịch sử loài dơi đã tồn tại sớm hơn so với đánh giá trước đây.
Hai hóa thạch của bộ xương dơi lâu đời nhất được biết đến đều rất hoàn chỉnh và được bảo quản tốt. Hóa thạch dơi lâu đời hơn duy nhất là những mảnh răng và hàm rải rác những nơi như Bồ Đào Nha và Trung Quốc, có niên đại khoảng 55 đến 56 triệu năm trước.
Rietbergen nói: "Lịch sử tiến hóa ban đầu của loài dơi không rõ ràng và chúng ta không có nhiều câu trả lời cho rất nhiều câu hỏi."
Thực tế là những mẫu vật xương lâu đời nhất được biết đến này rõ ràng là những con dơi hoàn chỉnh cho thấy rằng những con dơi đầu tiên đã xuất hiện hàng triệu năm trước đó.
"Chúng có lẽ đã tiến hóa trong kỷ nguyên Paleocene, khoảng thời gian 10 triệu năm giữa cuối kỷ nguyên Mesozoi và kỷ nguyên Eocene," Jones nói. Ông mô tả thời kỳ tiến hóa đáng kinh ngạc khi động vật có vú trở thành động vật thống trị trên cạn, sau hậu quả của vụ va chạm thiên thạch đã tiêu diệt loài khủng long 66 triệu năm trước.
Chỉ có hai nhóm động vật có xương sống khác đã đạt được khả năng bay bằng sức mạnh đó là loài bò sát bay được gọi là thằn lằn bay và chim, cả hai đều xuất hiện trước loài dơi. Thiên thạch đã xóa sổ loài thằn lằn bay.
Các nhà khoa học vẫn đang cố gắng xác định động vật có vú nào là tổ tiên của loài dơi.
Jones cho biết: "Chúng tôi nghĩ rằng dơi có lẽ đã tiến hóa từ một loài động vật có vú nhỏ, sống trên cây và ăn côn trùng. "Nhưng có một số hóa thạch của các loài ăn côn trùng bí ẩn từ khoảng thời gian dơi phát triển và không rõ loài nào có liên quan đến loài dơi."
Phát hiện loài động vật nặng nhất từng tồn tại trên Trái đất Các nhà khoa học cho biết, hóa thạch của một phần bộ xương được phát hiện ở Peru là của loài cá voi cổ đại, được ước tính nặng hơn 300 tấn. Họ cho biết đây có thể là loài động vật nặng nhất từng tồn tại trên Trái đất. Đốt xương khổng lồ của loài cá voi cổ đại được nhấc lên...