MOERITHERIUM: THỦY TỔ CỦA VOI?

[Mê Khủng Long] Dù trông giống hà mã, nhưng thực chất nó lại là một trong những tổ tiên cổ xưa của voi. Với cuộc sống bán thủy sinh, Moeritherium đã lang thang khắp các vùng đầm lầy cách đây 37-35 triệu năm, để lại dấu ấn độc đáo trong lịch sử tiến hóa.

Tranh của Heinrich Harder.

VOI, HỌ VOI VÀ BỘ CÓ VÒI

Voi là những động vật hiện đại đã quá quen thuộc và gần gũi với chúng ta. Chúng hiện đang giữ kỷ lục là những động vật trên cạn lớn nhất còn sống và giữ một vai trò quan trọng trong các hệ sinh thái mà chúng hiện diện. Chúng cũng có mối quan hệ mật thiết với con người, khi được một số nền văn minh thuần hóa để làm vật chuyên chở, cung cấp sức kéo hay thậm chí là tham gia chiến tranh. Thậm chí chúng cũng có thể được tôn thờ như những vị thần, chẳng hạn như trong văn hóa Ấn Độ.

Voi ngày nay mà chúng ta biết là hai chi nằm trong họ Elephantidae, bao gồm voi châu Phi (Loxodonta) và voi châu Á (Elephas). Tuy nhiên, họ Elephantidae, hay họ Voi chỉ là một phần rất nhỏ của một thế giới rộng lớn hơn mà chúng ta gọi là Bộ Có vòi, Proboscidea. Như tên gọi, các loài trong Bộ Có vòi sở hữu những chiếc vòi được tạo thành từ phần kéo dài của môi trên và mũi. Ở những loài tiến hóa hơn, vòi có thể đảm nhận nhiều chức năng như cầm nắm, hút nước, tạo âm thanh và rất linh hoạt. Nhưng ở những dạng sơ khai, vòi của chúng rất ngắn và có chức năng hạn chế.

Gia phả của Bộ Có vòi. Nguồn: Wikipedia.

Một đặc điểm đặc trưng nữa của voi và các loài trong Bộ Có vòi chính là ngà. Hầu hết các loài trong Bộ Có vòi đều có một cấu trúc đặc biệt, hình thành từ răng cửa kéo dài. Số lượng và hình dạng sẽ khác biệt tùy theo loài. Nhưng để có được những chiếc ngà oai dũng thời con cháu, những loài có vòi đầu tiên đã làm như thế nào? Đó là một câu hỏi mà các nhà khoa học vẫn đang gắng sức để tìm hiểu.

"QUÁI THÚ HỒ MOERIS"

Vào cuối thế kỷ XIX và đầu thế kỷ XX, cùng với quá trình thực dân hóa các quốc gia ở châu Á và châu Phi, ngành cổ sinh vật học cũng phát triển mạnh mẽ và mở rộng địa bàn nghiên cứu ra khắp thế giới. Ai Cập lúc này trở thành một điểm nóng của những phát hiện cổ sinh, không chỉ có khủng long như Spinosaurus hay Carcharodontosaurus mà còn có cả các nhóm động vật khác, chẳng hạn như động vật có vú. 

Năm 1901, nhà cổ sinh vật học người Anh Charles William Andrews công bố một phát hiện mới của ông tại Thành hệ Qasr el Sagha, đó là Moeritherium lyonsi, có nghĩa là "quái thú hồ Moeris của Lyons", theo tên một cái hồ nhỏ nằm ở phía Tây Nam Cairo, thủ đô của Ai Cập. Đây có vẻ như là một loài động vật có vú kỳ lạ thời cổ đại và Andrews cũng không chắc chắn lắm về phân loại của nó, khi chỉ có trong tay một cái hàm dưới hóa thạch tương đối hoàn chỉnh. Ông đưa ra hai giả thuyết, một là nó thuộc về nhóm thú móng guốc đã tuyệt chủng Amblypoda, hai là nó  là một loài có vòi sơ khai. 

Hộp sọ của Moeritherium.

Những cuộc khai quật tiếp theo tại Qasr el Sagha lại tiếp tục hé lộ thêm những mẫu vật mới, và chúng được các nhà cổ sinh vật học phân thành các loài mới thuộc chi Moeritherium. Điều đáng tiếc là các mẫu vật này có độ trùng lặp khá ít để có thể lý giải đầy đủ mối quan hệ tiến hóa giữa các loài với nhau, đồng thời cũng khiến cho việc nghiên cứu Moeritherium trong thời gian đầu gặp khá nhiều khó khăn. Henry Fairfield Osborn, nhà cổ sinh vật học lừng danh người Mỹ vào năm 1909 từng cho rằng Moeritherium giống với các loài trong Bộ Bò biển hơn. 12 năm sau, ông lại tự bác bỏ nhận định ban đầu của mình và khẳng định, Moeritherium thực chất là một loài sơ khai của Bộ Có vòi, sống cách đây khoảng 37-35 triệu năm trước, tức cuối Thế Thủy Tân.

MOERITHERIUM TRONG GIA PHẢ CỦA BỘ CÓ VÒI

Tại sao lại như vậy? Thực chất thì Bộ Có vòi và Bộ Bò biển (Sirenia) có quan hệ gần nhau về mặt tiến hóa, là những danh pháp chị em nằm trong một nhánh thú móng guốc gọi là Tethytheria. Do Bộ Có vòi và Bộ Bò biển có chung nguồn gốc tiến hóa, nên những loài sơ khai nhất của hai bộ này có thể sở hữu những đặc điểm giống nhau là điều hết sức bình thường. Chẳng hạn, hộp sọ của Moeritherium dài, mảnh mai và rất thấp suốt chiều dài của nó. Phần hộp sọ chứa não gần như dài gấp đôi so với phần khuôn mặt. Hốc mắt được đặt ở vị trí hơi hướng về phía trước và trên cùng của hộp sọ, tức là nằm ở phần trước và phía trên, và có hình dạng tương tự như ở các loài trong Bộ Bò biển. Lỗ tai ngoài của Moeritherium có lẽ được đặt cao trên hộp sọ, điều này có thể là một thích nghi cho lối sống bán thủy sinh.

Dù vậy, Moeritherium, tuy chưa sở hữu những đặc điểm đặc trưng của voi hiện đại, nhưng đã có những biểu hiện đầu tiên. Ở Moeritherium, khoang mũi nằm khá gần phía trước của hộp sọ, và xương hàm dưới tương đối dài, điều này cho thấy Moeritherium không có một chiếc vòi dài hoàn chỉnh như ở voi hiện đại. Thay vào đó, nó có thể đã sở hữu một cấu trúc rộng và linh hoạt gồm mũi và môi trên, tương tự như vòi của loài heo vòi hiện đại. 

Tranh của Luci Betti-Nash.

Các răng cửa dưới thứ nhất nằm sát nhau, tạo thành hình dạng giống một cái xẻng, trong khi bộ răng tương ứng trên hàm trên — thực chất là các răng cửa thứ hai (như ở các chi tiến hóa sau này) — đã được biến đổi thành cấu trúc giống như ngà ngắn và cong. Moeritherium vẫn giữ lại răng cửa thứ nhất và thứ ba trên hàm trên, cùng với răng nanh trên, nhưng chúng đã bị thu nhỏ đáng kể. Tuy vẫn còn sơ khai, nhưng cấu trúc răng của Moeritherium cho chúng ta cơ sở để khẳng định, ngà voi được hình thành từ răng cửa kéo dài. Và cấu hình phổ biến ban đầu của bộ ngà ở các loài có vòi chính là bốn ngà, trong đó ngà dưới giữ vai trò quan trọng trong việc tìm kiếm thức ăn. Các nhà khoa học cho rằng, ngà dưới của Moeritherium giúp chúng đào bới bùn hoặc thực vật dưới nước, và sau đó trở thành các cấu trúc phát triển hơn ở hàm dưới các loài Có vòi sau này, chẳng hạn như Platybelodon, Amebelodon hay Gomphotherium. Trong khi đó, ngà ở hàm trên có thể dùng để tự vệ, tăng sát thương cho những cú cắn của chúng.

Quá trình tiến hóa về sau sẽ tùy thuộc và điều kiện môi trường và hành vi sinh sống của mỗi loài mà thay đổi cấu hình này cho phù hợp. Có loài như Deinotherium thì mất ngà trên, giữ lại ngà dưới nhưng lại phát triển theo hướng cong xuống đất. Các loài trong họ Elephantidae thì lại mất ngà hàm dưới và giữ lại ngà ở hàm trên. 

Chiếc vòi ngắn ngủn của Moeritherium cũng tương tự, nó có thể đã phục vụ một số chức năng quan trọng, chẳng hạn như dò tìm thức ăn trong môi trường thủy sinh, hoặc khi ngâm mình trong nước, vòi có thể được giơ cao lên so với phần còn lại cơ thể để duy trì việc hít thở. Chức năng cầm nắm và với tới thức ăn hay nước uống có lẽ đã phát triển sau này, khi các loài trong Bộ Có vòi phát triển đến kích thước khổng lồ nhưng sở hữu cái cổ tương đối ngắn, trong khi tứ chi được dùng hoàn toàn vào việc nâng đỡ cơ thể và di chuyển. Vì thế chúng cần một công cụ linh hoạt để cầm nắm và vươn tới thức ăn, đó chính là cái vòi.

So với các loài voi hiện đại, Moeritherium có kích thước nhỏ nhắn. Con trưởng thành chỉ dài khoảng 2,3m và cao 70cm tính từ vai, cân nặng khoảng 235kg, khá tương đồng với loài hà mã lùn ngày nay. Lối sống của Moeritherium cũng được cho là có nét tương đồng với hà mã, có thể đã dành nhiều thời gian trong đầm lầy và sông ngòi. Chúng sống trong môi trường nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới, với nhiều đầm lầy, sông ngòi và rừng ngập nước. Các phát hiện hóa thạch tại những nơi phát hiện ra Moeritherium cho thấy sự hiện diện các loài chim nước, cá nước ngọt, và thực vật thủy sinh, củng cố giả thuyết rằng Moeritherium sống trong môi trường nước chậm, giàu thực vật. Ngoại hình đặc biệt của Moeritherium chính là sự thích nghi hoàn hảo cho lối sống của nó trong môi trường này.

Cùng thuộc Thành hệ Qars el Sagha với Moeritherium, còn có một chi Có vòi sơ khai khác là Barytherium với những đặc điểm tương tự. Tuy chưa phải những động vật có vòi hoàn chỉnh, nhưng sự xuất hiện của chúng là nền tảng để dẫn đến sự hình thành của các loài Có vòi tiến hóa hơn như Phiomia, khoảng 37-30 triệu năm trước, viết tiếp trang sử huy hoàng của tổ tiên các loài voi.