KHÁM PHÁ BÃI NÔN CỔ NHẤT TỪ TRƯỚC ĐẾN NAY CỦA ĐỘNG VẬT SĂN MỒI TRÊN CẠN TẠI ĐỨC

Các nhà cổ sinh vật học từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Berlin (MfN), Đại học Humboldt (HU) và Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS) vừa công bố bằng chứng sớm nhất về một mẫu “chất nôn hóa thạch” (regurgitalite) do một loài thú săn mồi hoàn toàn sống trên cạn tạo ra tại địa điểm Bromacker có niên đại Permi sớm.

Tranh minh họa của Sophie Hernandez.

Nhóm nghiên cứu quốc tế do nghiên cứu sinh Arnaud Rebillard (MfN) đứng đầu đã xác định được các mảnh xương trong mẫu vật và phát hiện chúng thuộc về ba loài động vật khác nhau, với kích thước cơ thể không giống nhau. Phát hiện này mang lại cái nhìn trực tiếp đầu tiên về hành vi ăn uống và mối quan hệ dinh dưỡng trong một hệ sinh thái trên cạn cách đây khoảng 290 triệu năm.

Hành vi của các loài động vật cổ đại, đặc biệt là thói quen ăn uống, luôn là thách thức lớn đối với cổ sinh vật học, nhất là trong môi trường trên cạn và ở những thời kỳ sớm như Đại Cổ sinh. Các dạng hóa thạch liên quan đến tiêu hóa, chẳng hạn như phân hóa thạch (coprolite), đóng vai trò quan trọng trong việc tái dựng mạng lưới thức ăn cổ xưa. Tuy nhiên, những hóa thạch này chủ yếu được bảo tồn trong môi trường nước như hồ hoặc biển, khiến hiểu biết về chế độ ăn của động vật sống trên cạn trở nên hạn chế.

Trong khuôn khổ dự án BROMACKER, tập trung nghiên cứu khu hóa thạch Permi sớm tại Thüringen, các nhà khoa học đã phát hiện một mẫu vật đặc biệt: một cụm xương nhỏ kết tụ lại, chưa từng được ghi nhận tại địa điểm này. Nhóm nghiên cứu quốc tế do Arnaud Rebillard dẫn dắt đã tiến hành phân tích chi tiết nhằm xác định bản chất và nguồn gốc của cụm xương hóa thạch này.

Ban đầu, mẫu vật được cho là một coprolite. Tuy nhiên, thông qua phân tích hình thái và thành phần nguyên tố, nhóm nghiên cứu xác định đây thực chất là một regurgitalite – chất nôn hóa thạch. Coprolite thường có hình dạng khá đều đặn và chứa xương bị bao trong lớp vật chất hữu cơ đã khoáng hóa, giàu phốt pho do hoạt động vi khuẩn trong quá trình tiêu hóa. Trái lại, các mảnh xương trong mẫu vật Bromacker không nằm trong một ma trận hữu cơ rõ ràng, và phân tích micro-XRF cho thấy nồng độ phốt pho rất thấp, đặc trưng của regurgitalite.

Hiện tượng động vật săn mồi nôn bỏ những phần khó tiêu như xương, răng hay lông vẫn phổ biến ở nhiều loài hiện đại nhằm tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, dấu vết của hành vi này rất hiếm khi được bảo tồn trong hồ sơ hóa thạch, đặc biệt là trong môi trường trên cạn. Mẫu vật tại Bromacker vì vậy trở thành regurgitalite cổ nhất và đầu tiên thuộc Đại Cổ sinh được ghi nhận từ một loài săn mồi sống hoàn toàn trên đất liền.

Mẫu vật được quét bằng công nghệ CT để tái dựng ba chiều từng mảnh xương, giúp xác định chúng thuộc về những loài nào. Một xương hàm gần như hoàn chỉnh cho thấy sự hiện diện của loài bò sát nguyên thủy Thuringothyris mahlendorffae. Các xương dài, đặc biệt là xương cánh tay, cho phép nhận diện loài bò sát thuộc họ Bolosauridae, Eudibamus cursoris. Ngoài ra, một xương bàn chi có hình thái đặc biệt được xác định thuộc về một loài diadectid, động vật ăn thực vật có kích thước lớn hơn nhiều so với hai loài còn lại.

Tổng cộng, ít nhất ba loài động vật có xương sống trên cạn, với kích thước khác nhau, đã bị ăn và sau đó bị nôn ra một phần bởi cùng một loài săn mồi. Tại Bromacker, chỉ có hai loài đủ lớn để nuốt trọn những con mồi này: Dimetrodon teutonis, loài synasid có mào lưng đặc trưng, và Tambacarnifex unguifalcatus – một synapsid khác thuộc Họ Varanopidae. Phát hiện này cho thấy hành vi săn mồi cơ hội của một loài thú săn mồi đầu bảng trong hệ sinh thái trên cạn thời kỳ Permi sớm, đồng thời mở ra góc nhìn hiếm hoi về chuỗi thức ăn của hệ sinh thái cổ đại này.