Phát hiện mới về loài thống trị Trái đất trước thời khủng long: Da voi, răng kiếm

Vào buổi bình minh của cuộc tuyệt chủng hàng loạt tàn khốc nhất trong lịch sử Trái đất 252 triệu năm trước, các loài đã phải vật lộn tới cùng để tồn tại trong môi trường thay đổi. Đặc biệt, những loài săn mồi thời cổ đại đã cạnh tranh tàn nhẫn để đứng đầu chuỗi thức ăn.

Giờ đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng một loài quái vật răng kiếm có kích thước như hổ có tên là Inostrancevia đã thống trị các hệ sinh thái phía nam trong một thời gian ngắn sau khi di cư qua siêu lục địa Pangea từ nơi ngày nay là Nga đến tận Nam Phi.

Inostrancevia thuộc về một họ động vật có vú cổ đại được gọi là gorgonopsian đã bị tuyệt chủng trong "Đại tuyệt chủng", còn được gọi là sự kiện tuyệt chủng hàng loạt Permi-Triassic hoặc cuối kỷ Permi. Loài thú ăn thịt đáng sợ này có lớp da cứng như voi hoặc tê giác và trông hơi giống loài bò sát.

Pia Viglietti, một nhà khoa học nghiên cứu tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Field ở Chicago, người tham gia khám phá, cho biết: “Tất cả các loài săn mồi lớn hàng đầu ở cuối kỷ Permi ở Nam Phi đã biến mất trước cuộc tuyệt chủng hàng loạt ở cuối kỷ Permi. Chúng tôi được biết rằng vị trí đứng đầu trong chuỗi thức ăn này đã bị Inostrancevia tranh thủ chiếm giữ, trong một thời gian ngắn".

Dựa trên những khám phá về hóa thạch trước đây, các nhà nghiên cứu cho rằng loài răng kiếm khổng lồ này là loài đặc hữu của Laurasia - khối lục địa phía bắc của Pangaea. Ngày nay, vị trí này bao gồm Bắc Mỹ, Greenland, Châu Âu và Bắc Á. Trong 100 năm qua, các nhà khoa học cho rằng Inostrancevia chỉ sống ở Bắc bán cầu và một nhóm động vật ăn thịt là tổ tiên của động vật có vú khác sống ở Nam bán cầu.

Nhưng vào năm 2010 và 2011, các nhà cổ sinh vật học đã khai quật được hai hộp sọ khổng lồ và một bộ xương ở Lưu vực Karoo của Nam Phi trông khác với những thứ thường được tìm thấy trong khu vực này. Viglietti nói: “Bản thân các hóa thạch khá bất ngờ”.

Trong một nghiên cứu được công bố hôm 22.5 trên tạp chí Sinh học ngày nay, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hài cốt được phát hiện ở Nam Phi thuộc về Inostrancevia và sinh vật này đã di chuyển khoảng 11.300 km qua siêu lục địa Pangea về phía nam vào cuối kỷ Permi và trở thành loài săn mồi trong một môi trường khác trước khi tuyệt chủng.

Khi đó, Inostrancevia đã thay thế một nhóm động vật ăn thịt bản địa được gọi là rubidgeines — một nhóm nhỏ gorgonopsian có mõm lớn và răng nanh giống như lưỡi kiếm. Viglietti cho biết các loài ăn thịt bản địa tại Karoo đã biến mất "khá lâu" trước khi Đại tuyệt chủng thực sự xảy ra.

Không rõ bằng cách nào và trong khoảng thời gian nào Inostrancevia vượt qua Pangaea, nhưng có vẻ như loài ăn thịt này đã lấp đầy khoảng trống trong các hệ sinh thái do trước đó đã mất đi những loài săn mồi hàng đầu. Tuy nhiên, triều đại của Inostrancevia chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn: Nhóm nghiên cứu không tìm thấy bằng chứng nào cho thấy Inostrancevia còn tồn tại vào kỷ Trias (252 triệu đến 201 triệu năm trước).

Một loạt siêu núi lửa ở Á-Âu đã phun trào cách đây 250 triệu năm vào cuối kỷ Permi, thải ra lượng khí lớn tạo hiệu ứng nhà kính và gây ra biến đổi khí hậu thảm khốc. Trái đất nóng lên và lượng oxy trong đại dương và bầu khí quyển giảm đi — dẫn đến khoảng 90% sự sống trên Trái đất biến mất, tạo tiền đề cho khủng long xuất hiện và thống trị hành tinh cho đến khi chính chúng tuyệt chủng cách đây 66 triệu năm.

Do kích thước cơ thể lớn, tốc độ trưởng thành chậm và mật độ quần thể thấp, các loài săn mồi hàng đầu thường biến mất đầu tiên trong các sự kiện tuyệt chủng hàng loạt.

Christian Kammerer, tác giả chính của nghiên cứu, nhà cổ sinh vật học tại Bảo tàng Khoa học Tự nhiên Bắc Carolina, cho biết: "Những loài săn mồi đứng đầu trong môi trường hiện đại có xu hướng cho thấy nguy cơ tuyệt chủng cao. Từ đó, chúng ta có cơ sở để tin rằng những loài săn mồi đứng đầu thời cổ đại cũng có những điểm yếu tương tự".

Khi tuyệt chủng vào cuối kỷ Permi, Inostrancevia đã để lại một khoảng trống ở đầu chuỗi thức ăn mà những kẻ săn mồi khác, được gọi là therocephalians, nhanh chóng lấp đầy nhưng chính loài này cũng bị tuyệt chủng không lâu sau đó. Therocephalians được cho là có nguồn gốc ở nơi ngày nay là miền nam châu Phi và lan sang Nga, Trung Quốc và Nam Cực, nơi hóa thạch cũng đã được tìm thấy.

Kammerer cho biết: “Chúng tôi đã phát hiện ra rằng sự thay đổi kẻ săn mồi đứng đầu chuỗi thức ăn đã xảy ra bốn lần trong vòng chưa đầy hai triệu năm xung quanh sự kiện tuyệt chủng hàng loạt Permi-Triassic. Điều này nhấn mạnh mức độ nghiêm trọng của cuộc khủng hoảng do sinh quyển mất ổn định”. Đồng thời, ông đưa ra ví dụ những loài săn mồi hàng đầu hiện giờ trong hầu hết các môi trường trên cạn là động vật có vú ăn thịt (họ mèo, chó, gấu) và trật tự đó đã duy trì trong khoảng 25 triệu năm qua nhờ sinh quyển ổn định.

Các nhà nghiên cứu cho biết, nghiên cứu những gì đã diễn ra trong thời kỳ mất đa dạng sinh học lớn nhất của Trái đất hàng triệu năm trước có thể đóng vai trò như một tấm gương phản chiếu những gì đang xảy ra trên toàn cầu hiện nay do khủng hoảng khí hậu.

Viglietti nói đầy ẩn ý: "Sự kiện tuyệt chủng hàng loạt Permo-Triassic đại diện cho một trong các ví dụ điển hình nhất về những gì chúng ta có thể trải qua với cuộc khủng hoảng khí hậu và nguy cơ tuyệt chủng".

Anh Tú