MOSASAURUS VÀ HỌ HÀNG CÒN CÓ THỂ ĐÁNG SỢ HƠN NHỮNG GÌ BẠN THẤY TRÊN PHIM

[Mê Khủng Long - Dinophile.vn] Một số nghiên cứu mới đã tiết lộ thêm nhiều điều về những kẻ săn mồi cổ đại dưới đáy đại dương - kể cả việc chúng có thể có độc!

>> Xem thêm: NHỮNG ĐỐI THỦ THẬT SỰ CỦA MOSASAURUS

Tranh minh họa một con thương long khổng lồ thời tiền sử của Hank Sharpe.

Bạn sẽ không muốn thể hiện khả năng bơi lội dưới biển vào Thế Phấn Trắng muộn đâu. Nếu bạn đã từng xem Jurassic World phần đầu, bạn sẽ nhận ra thương long (mosasaur, trong phim là chi Mosasaurus, cũng là chi điển hình của nhóm bò sát này – ND) là những con vật có thể phóng mình khỏi mặt nước để đớp một con cá mập trắng đang bị treo trên cần cẩu. Có thể bộ phim hơi phóng đại về kích cỡ thật của Mosasaurus, nhưng cũng không phải là phóng đại quá lố: một số loài thương long có thể đạt đến độ dài “khủng”. Những con bò sát này dành cả đời sống dưới nước, nhưng chúng thở bằng phổi. Chúng có vây, có đuôi dài, sở hữu cái miệng đầy răng nhọn và có chiều dài nằm trong khoảng từ 3 đến 15 mét. Các nhà khoa học xếp chúng vào nhóm “bò sát có vảy”, một thuật ngữ thường dùng để chỉ thằn lằn và rắn. Tuy nhiên, việc xác định chính xác thương long là gì trên thực tế vẫn còn rất khó khăn.

Hai bài thuyết trình tại hội nghị thường niên của Hội Cổ sinh vật học Động vật có xương sống (Society of Vertebrae Paleontology, SVP) diễn ra ở Toronto vào tháng Mười một năm nay đã cho chúng ta cái nhìn tổng thể về hoạt động nghiên cứu thương long hiện tại: về cách chúng bắt mồi và ăn mồi, về việc chúng có độc hay không, cũng như về những nơi chúng từng lang thang và thực đơn của chúng gồm những gì. Những tiết lộ này là kiến thức mới nhất về nhóm bò sát biển đã từng sống trong giai đoạn 100,5-66 triệu năm trước.

Henry Sharpe, một học viên cao học tại Đại học Alberta và Amelia R. Zietlow, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Trường Sau đại học Richard Gilder thuộc Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ, New York đã mô tả một số nghiên cứu đang tiến hành của họ trên hàm của thương long. Các hóa thạch này đã cung cấp các manh mối thú vị về cách thương long săn mồi.

Khi nghĩ đến những loài săn mồi nhiều răng sống dưới biển, chúng ta thường cho rằng cái chết sẽ đến với con mồi bằng những cú cắn nhanh và mạnh. Nhưng đó không nhất thiết phải là cách săn mồi của thương long. Thương long không chỉ sở hữu một cái hàm có khả năng di động, mà các nhà khoa học như Sharpe và Zietlow còn làm sáng tỏ nhiều năng lực giống những họ hàng thuộc nhóm bò sát có vảy mà thương long có thể sở hữu.

HÀM CÓ THỂ MỞ CỰC RỘNG

Để bắt đầu, bạn nên biết rằng bò sát có vảy sở hữu một cái khớp gọi là “intramandibular joint” – khớp nằm giữa hàm dưới. Một số loài thằn lằn và rắn “đã hình thành một cái bản lề nằm giữa những xương này”, Sharpe giải thích. “Và cái bản lề ấy ở loài này thì lỏng, ở loài khác lại cứng, nhưng về cơ bản thì chúng đều có một cái khớp ở giữa hàm dưới.” Khớp này cho phép sự chuyển động diễn ra giữa hai nửa của hàm dưới. “Cái hàm có thể gần như bẻ gập tại điểm này ở một số chủng loài,” Zietlow nói. “Ở những chủng loài khác, nó có thể bẻ nghiêng. Điều này tùy thuộc vào mỗi loài thương long.”

Tranh phục dựng ngoại hình chi thương long Latoplatecarpus của Hank Sharpe.

Sharpe, Zietlow và các đồng nghiệp của họ đã nghiên cứu các mẫu vật hàm dưới hoàn chỉnh hiếm hoi của thương long tại các bảo tàng ở Bắc Mỹ. “Vì chúng tôi muốn tìm hiểu xem hàm thương long có liên hệ thế nào với các động vật biển khác so với các loài bò sát có vảy khác,” Sharpe cho biết. Nói cách khác, họ đang trên đường tìm hiểu rõ hơn về cách ăn mồi của thương long dựa trên những hóa thạch này, cũng như các loài động vật khác – trong đó có các loài cá voi, rắn, bò sát đang tồn tại và các loài bò sát biển đã tuyệt chủng – khi so sánh với thương long sẽ như thế nào.

Ví dụ như hàm của rắn và linh cẩu ngày nay. Hàm rắn không hợp nhất với nhau, và chúng rất mảnh khảnh. Điều này có nghĩa là khi rắn cắn và nuối con mồi, không chỉ hàm trên hàm dưới của chúng có thể di chuyển độc lập với nhau mà hai bộ răng cũng vậy. “Quả thật là rắn di chuyển hàm của chúng phía trên con mồi khi ăn,” Zietlow mô tả. Điều này hoàn toàn khác với hàm của linh cẩu, một cấu trúc chắc chắn không có sự linh hoạt nhưng lại đủ mạnh để nghiền xương.

Bây giờ hãy xem những gì chúng ta đã biết về hầu hết các loài thương long: Đa số thương long không sở hữu những chiếc răng có răng cưa để xé những mảng thịt lớn, và không có tay để giữ con mồi, nhưng chúng lại có hàm dưới linh hoạt. Zietlow nhấn mạnh, điều này cho thấy rất có thể thương long chỉ ăn những gì chúng có thể nuốt trọn. Tuy nhiên, “hầu hết thương long dường như không có lực cắn mạnh tỷ lệ thuận với độ lớn của chúng,” cô cho biết. “Đó là lúc xuất hiện câu hỏi của nghiên cứu này: Thế thì chúng sẽ làm gì đây? Chúng săn mồi như thế nào? Giết con mồi ra sao? Ăn bằng cách gì?”

Amelia Zietlow với bản sao bộ xương Mosasaurus conodon tại Trường Khai mỏ và Công nghệ Nam Dakota, thành phố Rapid. Ảnh: Brady Holbach.

Zietlow giải thích rằng trong khi các nhà cổ sinh vật học không hoàn toàn chắc chắn về cách thương long ăn mồi, nhưng các đặc điểm giải phẫu học của chúng vẫn gợi ra những chiến lược ăn mồi nhất định. Prognathodon, một chi thương long khổng lồ, là “con vật có ngoại hình đáng kinh hãi nhất từng tồn tại”, Zietlow nói, với “những chiếc răng hình nón to lớn có răng cưa ở cả hai cạnh và những rãnh xương phía trên mắt. Chúng là những con thương long chúng tôi thường tìm thấy với thằn lằn cổ rắn và cả thương long khác nằm trong bụng chúng.” Những chiếc răng có răng cưa là điều bất thường, bởi rất ít thương long sở hữu kiểu răng này, và điều đó khiến các nhà cổ sinh vật học tin rằng những con thương long có kiểu răng tương tự cũng sở hữu năng lực xé những mảng thịt lớn khỏi con mồi. Zietlow nói thêm, đã có những bằng chứng trong hệ tiêu hóa chưa được công bố cho thấy Prognathodon có thể đã xé con mồi thành nhiều mảng lớn.

Khớp giữa hàm không chỉ là phần có khả năng di động duy nhất trên hàm của thương long. Ngoài ra còn có khớp dính hàm dưới (mandibular symphysis), nơi hàm xương hàm dưới nối với nhau. Trong hộp sọ của chúng ta, khớp dính hàm dưới hợp nhất ngay tại cằm. Về cơ bản thì hàm dưới của chúng ta là một. Tuy nhiên, ở thương long, khớp này không hợp nhất với nhau mà lỏng hơn nhiều, theo Sharpe. Cũng như Zietlow, Sharpe nói rằng những gì còn lại trong bụng của một số hóa thạch thương long cho thấy “có những con thương long ăn thằn lằn cổ rắn, rùa và cả thương long khác có chiều dài bằng một nửa chúng. Do đó chúng đã ăn những con mồi rất lớn. Và việc sở hữu bộ hàm có khả năng mở cực rộng như thế này để nuốt con mồi thật sự rất hữu dụng.”

Đáng chú ý, thương long có thể dùng lưỡi của chúng để đánh hơi. Giống như các loài bò sát có vảy khác như rắn và kỳ đà, thương long có hai cái lỗ ở dưới hàm cho thấy chúng cũng sở hữu cơ quan chuyên biệt cho việc đó.

“Chúng tôi biết chúng có cơ quan đó,” Zietlow xác nhận. “Chúng tôi chỉ không chắc lắm chúng sử dụng cơ quan đó đến mức độ nào, vì chúng sống dưới nước. Có thể chúng sử dụng các giác quan khác – ví dụ như tai của chúng dường như rất phát triển. Đây vẫn là một mảng nghiên cứu vẫn đang được tiến hành.”

CÚ CẮN CÓ ĐỘC?

Nếu thương long có hàm với khả năng di động, nếu hàm của chúng không được mạnh cho lắm theo tỷ lệ so với cơ thể, và nếu chúng dùng lưỡi để đánh hơi, vậy phải chăng chúng cũng sở hữu một “tuyệt chiêu” khác giống các loài bò sát có vảy hiện đại? Liệu thương long có độc không?

Đây thật ra không phải một ý kiến mới, nhưng khả năng “dụng độc” ở các sinh vật đã tuyệt chủng rất khó chứng minh. Phải đến những thập niên gần đây, nhiều loài thằn lằn và rắn có độc mới được khoa học thừa nhận là có độc, thường là vì những loài này quá nhỏ để độc của chúng gây ảnh hưởng đến con người, hoặc độc chất đó không trực tiếp gây ra cái chết. Thay vào đó, ở những loài này chất độc của chúng có tác dụng chống đông máu. “Chất độc khiến con mồi chảy máu liên tục,” Sharpe phân tích. Với con người thì lượng máu chảy ra rất ít, thế nên chúng ta dễ dàng bỏ qua. “Vì thế,” Sharpe kết luận, “các nhà khoa học đã thừa nhận rằng rãnh trên răng không phải là dấu hiệu chính xác 100% cho thấy loài đó có độc.”

Bản sao hộp sọ của một con thương long tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên thuộc Đại học Kansas. Ảnh: Amelia Zietlow.

Cự đà iguana, loài không có rãnh ở răng, là một trong những loài bò sát có vảy hiện giờ được xem là loài có độc. Zietlow khẳng định, ở cự đà iguana, “túi độc thực chất đã bị tiêu giảm, thế nên chúng không sử dụng đến nó, cũng không giấu nó đi. Nó giống như một tuyến nước bọt đã được biến đổi. Nó vốn là tuyến độc, nhưng chúng không sử dụng nữa vì chúng chủ yếu ăn thực vật.”

Zietlow còn giải thích rõ hơn rằng điều này có những sự liên quan đến nhóm họ hàng của những loài thằn lằn có độc được gọi là Toxicofera, bao gồm rắn, kỳ đà, quái vật gila và bây giờ gồm cả cự đà iguana nữa. Cô nói: “Chúng có cùng một tổ tiên chung, và điều đó có nghĩa là tổ tiên của nhóm này rất có thể cũng có độc.” Điều này rất có ý nghĩa vì theo như Zietlow phân tích, “ngay cả khi thương long không sử dụng độc để giết con mồi thì rất có thể cũng như cự đà iguana, chúng có tuyến độc nhưng đã tiêu giảm.”

THỰC ĐƠN GỒM RÙA, NHUYỄN THỂ, GIÁP XÁC, CÁ VÀ NHIỀU THỨ KHÁC

Nhưng thương long ăn gì và với sự đa dạng về kích thước, chủng loài nhưng cùng sống trong một đại dương, làm thế nào chúng có thể tồn tại chung với nhau?

Đây là trọng tâm của những nghiên cứu đang được tiến hành bởi Femke Holwerda, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Bảo tàng Cổ sinh vật học Hoàng gia Tyrrell, người đã trình bày một nghiên cứu mà bản thân cô xếp vào loại “nghiên cứu sơ bộ” tại hội nghị thường niên của SVP. Cô đã thực hiện một khối lượng khổng lồ những nghiên cứu về hóa thạch của các sinh vật từng sống ở nơi gọi là biển Bearpaw ở miền Nam Alberta, Canada – tất cả đều đang được lưu giữ tại Bảo tàng Hoàng gia Tyrrell. Biển Bearpaw là một bộ phận của Đường biển Western Interior, một vùng nước từng cắt ngang Bắc Mỹ ngày nay.

Vùng biển này từng là địa bàn của ít nhất 4-5 loài thương long (Mosasaurus missourensis, Prognathodon overtoni, Plioplatecarpus primaevus, Tylosaurus sp., và có thể là Mosasaurus conodon) cũng như các loài rùa, cá mập, cá đao, tôm hùm, mực nang, thằn lằn cổ rắn, cá, nhuyễn thể và ammonite. Holwerda muốn tiết lộ nhiều hơn về mối quan hệ liên loài giữa những sinh vật cổ đại này, vốn là một công việc đầy thử thách. Việc phục dựng các hệ sinh thái cách đây từ 66 triệu năm đến 145 triệu năm không hề là chuyện nhỏ chút nào. Sự thiếu hụt các bằng chứng trực tiếp chẳng hạn như các thành phần bên trong ruột đòi hỏi người nghiên phải bỏ công sức rất lớn để tìm tòi.

“Thương long chính là ngôi sao của nghiên cứu này, nhưng tôi cho rằng việc tìm hiểu về các thành phần khác của hệ sinh thái rất quan trọng,” Holwerda nói. Chính điều đó khiến cho nghiên cứu của Holwerda trở nên cực kỳ thú vị và hấp dẫn. Thương long có thể không còn tồn tại, nhưng hầu hết những sinh vật mà cô nghiên cứu đều có hậu duệ ở thời hiện đại. Tất cả những giống loài được nhắc đến ở trên đều có thể được tìm thấy ở Hệ tầng Bearpaw, ngoại trừ cá mập và cá đao, hai loài được tìm thấy ở những địa điểm khác nhưng được biết là cũng cùng tồn tại trong một giai đoạn.

Nghiên cứu của Holwerda là một nghiên cứu đa khía cạnh và vẫn đang được tiến hành. Để có hình dung chính xác hơn về những thực đơn thời cổ đại, cô đã phân tích các vết sờn vi mô trên răng của thương long, tìm hiểu từng cái lỗ, từng vết xước và từng cái rãnh trên những chiếc răng hóa thạch. Phân tích các vết sờn vi mô hai chiều có nghĩa là quan sát và đếm số lượng lỗ so với vết xước trên từng chiếc răng. Phân tích vết sờn vi mô ba chiều có nghĩa là sử dụng phần mềm chuyên biệt có khả năng cung cấp thêm thông tin nhiều hơn đáng kể và hạn chế lỗi con người. Cả hai phương pháp đều mang lại cái nhìn về những gì một loài từng ăn trong quá khứ trong vòng vài tuần đến vài tháng trước khi nó chết.

“Có người nói phân tích vết sờn vi mô hai chiều không còn quan trọng nữa vì bây giờ đã có các phân tích ba chiều chuyên sâu hơn,” Holwerda nói. “Nhưng tôi vẫn nghĩ phân tích hai chiều sẽ bổ sung thêm thông tin cho câu chuyện, nhất là khi được đi cùng với phân tích ba chiều.”

Kế hoạch của Holwerda là sử dụng cả hai, nhưng với bài thuyết trình tại hội nghị năm nay của SVP, Holwerda đã thảo luận về các kết quả của phân tích hai chiều, quang phổ tia X phân tán năng lượng (EDX) và phân tích đồng vị.

Holwerda có khả năng ứng dụng các kiến thức đó và liên hệ với nơi những loài này từng kiếm ăn. Nói cách khác, cô có khả năng tìm bằng chứng về sự phân chia ngách sinh thái trong phạm vi biển Bearpaw. Và cô làm điều đó bằng cách nghiên cứu hàm lượng strontium và barium so với calcium bên trong hóa thạch. Holwerda phát hiện ra loài thương long khổng lồ Prognathodon từng có thực đơn khá giống với cá đao; cả hai đều ăn động vật có vỏ cứng. Những động vật có vỏ cứng này nếu dựa trên các hóa thạch được tìm thấy tại Hệ tầng Bearpaw thì ít nhất sẽ có nhuyễn thể, giáp xác và nhiều khả năng là ammonite nữa. Loài thương long có kích cỡ trung bình Plioplatecarpus dường như ăn những loài cá giống với thực đơn của những con cá mập Kỷ Phấn Trắng. Và Mosasaurus có vẻ là kẻ tận dụng mọi nguồn thức ăn sẵn có ở biển Bearpaw, khi kết quả của chúng trùng với thực đơn của tất cả các loài sinh vật biển cổ đại mà Holwerda nghiên cứu.

Một số đồng vị nhất định còn cung cấp thông tin về việc thương long có thể lặn đến độ sâu bao nhiêu, và đó là cách là Holwerda dùng để xác định chỉ có Prognathodon và Mosasaurus – hai chi thương long thuộc hàng lớn nhất – dường như đã lặn đến những độ sâu lớn nhất của các vùng biển cổ đại.

Đáng chú ý là Holwerda thậm chí còn xác định được nồng độ muối và nhiệt độ của nước thông qua đồng vị oxygen tìm thấy trong hóa thạch răng. Đồng vị strontium cung cấp những chỉ báo về việc các loài thương long có thể di chuyển gần bờ như thế nào hay chúng thích ở xa ngoài khơi hơn. Đó là vì theo những gì khoa học hiểu biết đến nay, sự khác biệt về strontium trong nước biển chỉ được ghi nhận khi ở gần bờ biển hơn, vì đó là dấu hiệu cho thấy sự xâm nhập của nước ngọt. Trong khi đó strontium trong nước biển không ít thì nhiều vẫn ổn định hơn.

Nghiên cứu của Holwerda cho đến lúc này thể hiện rằng các loài thương long khác nhau ở biển Bearpaw sống ở những khu vực khác nhau, ăn những thứ khác nhau, dù rằng vẫn cần thêm nhiều dữ liệu hơn. Vấn đề lớn nhất của Holwerda lúc này như cách cô vẫn gọi chính là “những con rùa rất, rất khó nhằn ấy”. Mặc dù cô đã nghiên cứu không ít mẫu vật rùa từ Bảo tàng Hoàng gia Tyrrell, nhưng chỉ có một mẫu vật cung cấp đủ thông tin để khối phổ kế đưa ra dữ liệu.

“Prognathodon có lẽ đã ăn những con rùa này,” Holwerda khẳng định, “hoặc chúng ta nên cho là như vậy từ những dấu hiệu, bởi có những con Prognathodon được tìm thấy với xương cốt rùa trong bụng của chúng.” Để có thể khẳng định chính xác điều này, Holwerda cần có những mẫu vật rùa lớn hơn để so sánh.

Holwerda cũng bày tỏ mối lo về biến đổi khí hậu thời hiện đại khi đặt câu hỏi: “Chúng ta có thể học được gì từ quá khứ, từ biển cả ấm áp của Kỷ Phấn Trắng?” Cô nói, đó là thời điểm mà cả Bắc cực lẫn Nam cực đều không có băng và mực nước biển cao hơn rất nhiều. “Với thương long, tất nhiên đó là điều kiện hoàn hảo! Rất phù hợp và ấm áp.” Nhưng khi hành tinh của chúng ta ấm lên, điều đó có nghĩa gì với những động vật biển đang tồn tại?

Vẫn còn rất nhiều việc phải làm với cả ba nhà cổ sinh vật học nói trên, cũng như còn rất nhiều câu hỏi mà họ phải trả lời.

“Thương long là một dạng hóa thạch rất phổ biến,” Zietlow nói. “Người ta đã tiến hành nhiều nghiên cứu với chúng; chúng có quan hệ với các động vật còn sống, nhưng chúng ta vẫn chưa nắm được ngay cả những thông tin cơ bản nhất về chúng, chẳng hạn như: chúng là gì? Chúng ta biết thương long là bò sát, nhưng là loại bò sát nào mới được?”