Nghiên cứu mới cho thấy chuột tiền sử có kích thước bằng một con ngựa

Các loài gặm nhấm hiện đại có kích thước đa dạng từ chưa đến 28 g (chuột nhắt lùn) tới 79,4 kg (chuột lang nước). Nhưng ngay cả những con lớn nhất cũng không là gì so với một số loài chuột tiền sử có vẻ ngoài giống như lai giữa chuột lang nước ngoại cỡ và hà mã. Các nhà cổ sinh vật học ước tính rằng một con chuột Phoberomys pattersoni có thể nặng tới 590 kg. Một loài khác là Josephoartigasia monesi được cho là nặng khoảng hơn 900 kg, to bằng một con bò rừng.

Nhưng những dự đoán về kích thước này từ lâu đã làm dấy lên nhiều cuộc tranh cãi. Russell Engelman, một nhà cổ sinh vật học từ Đại học Case Western Reserve, cho biết: “Mọi người nói rằng chúng có kích thước của một con bò rừng, nhưng không ai có bất kỳ phương pháp nào để chứng minh những kích cỡ này là thật”.

Vì vậy, Engelman đã đề xuất một phương pháp mới để mô tả chính xác kích thước của những loài gặm nhấm này. Trong một nghiên cứu được công bố ngày 15.6 trên tạp chí Royal Society Open Science, ông đã tính toán kích thước các loài động vật bằng cách so sánh một khớp nối ở phía sau hộp sọ của Phoberomys, Josephoartigasia và các loài gặm nhấm thời tiền sử khác với những loài động vật có vú hiện đại.

Cách đây từ 2-8 triệu năm, các loài gặm nhấm khổng lồ như Phoberomys và Josephoartigasia sinh sống ở các vùng đầm lầy Nam Mỹ. Theo Ernesto Blanco, nhà cổ sinh vật học tại trường Universidad de la República ở Uruguay, người đã phát hiện ra hộp sọ Josephoartigasia vào năm 2008, những loài gặm nhấm khổng lồ này có một cú cắn mạnh mẽ với lực gấp 3 lần hổ hiện đại. Điều này giúp bảo vệ chúng trước những kẻ săn mồi như chim khủng bố và thú có túi răng kiếm.

Phần lớn hiểu biết của chúng ta về những loài gặm nhấm này gắn liền với kích thước của chúng. “Kích thước cơ thể là một đặc điểm quan trọng của động vật có vú vì những thứ bạn không thể đo lường trong hóa thạch như sinh thái học và sinh lý học đều tương quan với kích thước cơ thể”, theo Virginie Millien, nhà động vật học tại Đại học McGill, người nghiên cứu kích thước cơ thể của các loài gặm nhấm và không liên quan đến nghiên cứu mới này. Vào năm 2010, tiến sĩ Millien đã sử dụng những con cái hóa thạch để ước tính rằng Phoberomys có kích thước bằng một con linh dương lớn.

Việc xác định kích thước chính xác những loài gặm nhấm khổng lồ này đang gặp nhiều khó khăn do thiếu hóa thạch. Trong khi các nhà cổ sinh vật học đã khai quật được xương chân và các mảnh khác của bộ xương Phoberomys, thì người ta biết đến Josephoartigasia chỉ từ một hộp sọ duy nhất. Không có bằng chứng hóa thạch, các nhà nghiên cứu thường dựa vào giải phẫu của họ hàng gần nhất còn sống của động vật đã tuyệt chủng.

Tuy nhiên, những đặc điểm như hộp sọ kéo dài của Josephoartigasia và xương đùi cồng kềnh của Phoberomys không được tìm thấy ở loài gặm nhấm hiện đại. Vì vậy, Engelman đã chuyển sang dùng khớp chẩm, khớp giúp kết nối hộp sọ của động vật với cột sống của nó. Kích thước của khớp này thay đổi rất ít ở tất cả các loài động vật có vú để đảm bảo hộp sọ và cột sống được gắn chặt vào nhau. Chính vì thế, nó có thể được dùng làm cơ sở để so sánh các loài.

Ông Engelman nói: “Thông thường các nhà cổ sinh vật học sẽ tìm kiếm những đặc điểm khác biệt giữa các loài động vật, nhưng khi xem xét kích thước cơ thể, họ sẽ dựa vào những bộ phận ít thay đổi nhất”.

Gần đây, Engelman đã đo chiều rộng của khớp ở hơn 400 loài động vật có vú, bao gồm cả chuột và voi châu Phi. Ông phát hiện ra rằng chiều rộng của lồi cầu xương chẩm là một yếu tố dự đoán chính xác về kích thước của chúng. Vì chiều rộng của các khớp này tương tự nhau ở các động vật có vú có kích thước cụ thể, nên ông có thể so sánh kích thước khớp của loài gặm nhấm thời tiền sử với khớp của các động vật có vú lớn khác mà không cần phải ngoại suy.

Kết quả thu được khiến Engelman phải giảm kích thước ước tính đáng kể: Phoberomys nặng tối đa dưới 204 kg còn Josephoartigasia nặng khoảng 454 kg - gần với kích thước của một con ngựa non hơn là bò rừng. Engelman cũng tin rằng sự sụt giảm kích thước cơ thể có thể thúc đẩy phát triển bộ não của những loài gặm nhấm này, vốn được đo lường cho nhận thức của chúng.

Tiến sĩ Blanco tin rằng những con số này thực tế hơn so với những ước tính trước đây về loài gặm nhấm nặng gần một tấn này. Nhưng ông tin rằng cần phải có thêm bằng chứng hóa thạch trước khi chắc chắn loài gặm nhấm lớn nhất có kích thước chính xác như thế nào. Ông nói: “Ngay cả với phương pháp tuyệt vời này, chúng ta sẽ có những sai sót đáng kể cho đến khi chúng ta có nhiều hơn một hộp sọ”.