MỘT NGHIÊN CỨU TIẾT LỘ MÀU SẮC CỦA TRỨNG KHỦNG LONG CÁCH ĐÂY 150 TRIỆU NĂM

[Mê Khủng Long] Các nhà cổ sinh vật học đã sử dụng nhiều phương pháp hiện đại để tìm hiểu màu sắc và hoa văn trên vỏ trứng khủng long có niên đại khoảng 150 triệu năm trước.

Trứng chim đã được ngưỡng mộ từ thời cổ đại nhờ vào những sắc màu và hoa văn đa dạng, từ màu xanh lam rực rỡ của trứng chim chích Mỹ đến màu xanh đen đậm của trứng đà điểu emu. Một nghiên cứu năm 2018 cho thấy những màu sắc và hoa văn này còn cổ xưa hơn chúng ta nghĩ — chúng có thể đã hiện diện trên trứng khủng long cách đây khoảng 150 triệu năm hoặc lâu hơn nữa.

Một quả trứng khủng long hóa thạch (quả trứng to nằm ngoài cùng bên phải) nằm xen kẽ với trứng chim hiện đại: trứng đà điểu đầu mào màu xanh lá (dưới), trứng đà điểu emu màu xanh xám (bên trái), trứng cá sấu màu trắng (trên cùng) và trứng của các loài quạ khác nhau. Ảnh của Jasmina Wiemann.

Trước đây, hầu hết các chuyên gia đều cho rằng trứng có màu sắc tiến hóa muộn hơn, trong các nhóm chim hiện đại khác nhau, và những loài chim đầu tiên đẻ trứng trắng tinh như cá sấu, theo Mark Hauber, một nhà nghiên cứu điểu học về sự tiến hóa của trứng chim và hành vi ấp trứng tại Đại học Illinois ở Urbana.

Tuy vậy, các nghiên cứu trong vài thập niên qua đã chỉ ra rằng nhiều đặc điểm trước đây được cho là đặc trưng của chim hiện đại, bao gồm lông, chạc xương đòn, hành vi ấp trứng, phổi kiểu chim và bộ xương rỗng... đã tiến hóa ngay từ các tổ tiên khủng long phi điểu của chúng. Và năm ngoái, nhà cổ sinh học phân tử Jasmina Wiemann của Đại học Yale đã công bố bằng chứng đầu tiên về màu sắc của trứng khủng long, sử dụng phân tích hóa học để phát hiện hai sắc tố — biliverdin xanh-lục và protoporphyrin đỏ-nâu — trong trứng của một chi khủng long oviraptorosaur có mỏ giống vẹt tên là Heyuannia từ Trung Quốc, sống cách đây 70 triệu năm.

Để tìm hiểu liệu trứng khủng long có màu sắc có cùng nguồn gốc tiến hóa với trứng chim hay không, Wiemann và các đồng nghiệp đã thu thập các mảnh vỏ trứng hóa thạch được bảo quản tốt từ 15 loài khủng long Kỷ Phấn Trắng và chim đã tuyệt chủng, cũng như vỏ trứng từ gà, nhàn biển, đà điểu emu và cá sấu hiện đại. Thay vì sử dụng phương pháp phân tích hóa học mà họ phát triển trong nghiên cứu năm 2017, đòi hỏi phải nghiền mẫu hóa thạch, họ đã chuyển sang một kỹ thuật mới để nghiên cứu hóa thạch: phương pháp vi quang phổ Raman (Raman microspectrocopy). Phương pháp này không phá hủy mẫu hóa thạch, mà sử dụng tia laser để phản xạ từ bề mặt vỏ trứng, qua đó xác định thành phần phân tử của chúng, bao gồm cả việc chúng có chứa hai sắc tố mà chúng ta biết dùng làm màu cho vỏ trứng hiện đại hay không.

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra trứng hóa thạch có nhiều màu sắc và hoa văn dạng đốm khác nhau. Một họ hàng của Velociraptor được gọi là Deinonychus đẻ trứng có vỏ màu xanh lam-xanh lục; các loài khủng long ăn thịt cỡ nhỏ thuộc họ Troodontidae đẻ trứng có vỏ màu xanh lam-xanh lục, màu be hoặc trắng; và trứng của khủng long Heyuannia từ Trung Quốc trước đó đã được thử nghiệm có màu xanh lam-xanh lục đậm. Các bản đồ thể hiện sự tích lũy protoporphyrin trên bề mặt của nhiều quả trứng, bao gồm trứng Deinonychus và một số trứng của họ Troodontidae, tiết lộ chúng có các hoa văn đốm đậm hơn màu nền.

Theo nhóm nghiên cứu, họ đã tìm thấy trứng có màu ở rất nhiều loài khủng long theropod ăn thịt gần gũi với chim — và phương pháp tạo màu vỏ trứng hoàn toàn tương tự — nghĩa là trứng có màu đã tiến hóa "sâu trong cây phả hệ khủng long và từ lâu trước sự bùng nổ đa dạng ngoạn mục của các loài chim hiện đại," có khả năng từ hơn 150 triệu năm trước.

Vỏ trứng có màu có thể đã giúp trứng khủng long phi điểu ngụy trang trước những kẻ săn mồi, giống như vỏ trứng của chim ngày nay, trong khi các hoa văn đốm đặc trưng có thể đã giúp khủng long cha mẹ phân biệt trứng của mình với trứng của những loài đẻ trứng ký sinh tương tự chim cúc cu, Wiemann cho biết. Những loài chim với trứng trắng ngày nay, như đà điểu, vẹt và một số nòi gà nhà, có thể đã mất đặc điểm màu sắc của trứng trong quá trình tiến hóa, bà nói.

Trứng khủng long có màu sắc và hoa văn đa dạng hơn những gì chúng ta từng nghĩ. Tranh của Julius Csotonyi.

Theo truyền thống, khủng long thường được nghĩ đến như những loài sinh sản kiểu bò sát, tức là đẻ trứng rồi bỏ mặc chúng. Nhưng vì màu sắc trứng ở chim liên quan đến các hành vi làm tổ phức tạp, điều này — cùng với các bằng chứng hóa thạch hiện có — cho thấy khủng long có thể cũng đã có hành vi chăm sóc con cái cao cấp. Wiemann bổ sung rằng việc sử dụng màu sắc trứng như một hình thức ngụy trang có lẽ đã tiến hóa ngay sau khi khủng long chuyển từ việc chôn vùi trứng sang xây tổ mở, bởi từ thời điểm đó, chúng cần giấu trứng khỏi các loài săn mồi.

Mặt khác, không có dấu hiệu của sắc tố nào được phát hiện trong trứng của một số loài ăn thực vật có cổ dài, thuộc nhóm Sauropoda, hay một chi khủng long mỏ vịt tên Maiasaura, điều này cho thấy các loài này — nằm ở những nhánh xa chim hơn trong cây phả hệ khủng long — có lẽ đẻ trứng màu trắng và giấu trứng dưới đất giống như rùa hiện đại.

David Varricchio, người nghiên cứu về sự sinh sản và hành vi ấp trứng của khủng long tại Đại học Bang Montana ở Bozeman, cho rằng vì các tác giả sử dụng một kỹ thuật mới, sẽ có nhiều người muốn kiểm chứng tính chính xác của nó. Nhưng ông nói rằng, việc chúng ta thậm chí bắt đầu thảo luận về màu sắc của những quả trứng đã hơn 66 triệu năm tuổi "thật sự đáng kinh ngạc."

Wiemann dự định tăng kích thước mẫu khủng long để xem liệu cô có thể xác định chính xác địa điểm và thời điểm vỏ trứng có màu sắc lần đầu tiên tiến hóa trong nhóm khủng long theropod ăn thịt (nhóm cũng bao gồm chim), và màu sắc nào xuất hiện đầu tiên. Với các phương pháp phân tích từ các lĩnh vực khoa học khác hiện có sẵn để nghiên cứu hóa thạch, cô nói: “Đây là thời điểm tuyệt vời để bạn trở thành một nhà cổ sinh vật học.”