PROTOTAXITES CÓ THỂ THUỘC VỀ MỘT NHÁNH SỰ SỐNG PHỨC TẠP ĐÃ HOÀN TOÀN THẤT TRUYỀN

Trong hơn 165 năm, Prototaxites, sinh vật khổng lồ từng thống trị bề mặt Trái Đất hơn 400 triệu năm trước, luôn là một bí ẩn lớn của cổ sinh học. Những "cột" hóa thạch dài tới 8 mét, xuất hiện từ cuối Kỷ Silur đến Kỷ Devon, đã khiến các nhà khoa học tranh luận không dứt về bản chất thật sự của sinh vật này. Một nghiên cứu mới của Đại học Edinburgh và Bảo tàng Quốc gia Scotland cho rằng Prototaxites không phải là nấm khổng lồ như giả thuyết phổ biến lâu nay, mà có thể thuộc về một nhánh sự sống phức tạp hoàn toàn khác, nay đã tuyệt diệt.

410 triệu năm trước, Prototaxites có thể trông như thế này. Tranh của Matt Humpage.

Prototaxites được xem là sinh vật lớn nhất trên cạn vào thời điểm khoảng 410 triệu năm trước, khi cây cối vẫn chưa xuất hiện. Hóa thạch của nó phân bố rộng rãi trong các môi trường đất liền cổ đại và từng là nguồn thức ăn của nhiều loài chân đốt. Tuy nhiên, việc xác định nó thuộc nhóm sinh vật nào vẫn là thách thức lớn, khi các giả thuyết trước đây dao động từ nấm, tảo đến thực vật nguyên thủy.

Trong nghiên cứu mới, nhóm khoa học tập trung vào Prototaxites taiti, một mẫu vật được bảo tồn ba chiều đặc biệt tốt trong đá silic hóa Rhynie chert 407 triệu năm tuổi ở Scotland. Đây là một trong những hệ sinh thái trên cạn cổ nhất được bảo tồn hoàn chỉnh, cho phép các nhà nghiên cứu áp dụng những phương pháp phân tích tiên tiến, bao gồm cả học máy trên dữ liệu phân tử hóa thạch.

Quan sát hiển vi cho thấy cấu trúc bên trong của Prototaxites phức tạp hơn nhiều so với bất kỳ loài nấm nào từng biết. Mẫu vật gồm ba dạng ống khác nhau, trong đó có các ống lớn thành dày với các vòng đai, cùng những vùng hình cầu đặc gọi là "đốm tủy" (medullary spot). Các đốm này chứa mạng lưới ống đan xen ba chiều, một kiểu phân nhánh không có tiền lệ trong sinh học của nấm.

Phân tích quang phổ hồng ngoại và mô hình học máy cho thấy dấu vết phân tử của Prototaxites không trùng khớp với nấm, chân đốt, thực vật hay vi khuẩn trong cùng lớp đá. Những hóa thạch nấm tại Rhynie chert vẫn giữ được tín hiệu hóa học đặc trưng của thành tế bào giàu chitin, nhưng các tín hiệu này hoàn toàn vắng mặt ở Prototaxites. Nhóm nghiên cứu cũng tìm kiếm perylene, một hợp chất sắc tố từng được phát hiện trong các hóa thạch nấm khác, nhưng không tìm thấy trong mẫu vật.

Tổng hợp bằng chứng cấu trúc, hóa học và dấu hiệu sinh học, các tác giả kết luận rằng Prototaxites không thể xếp vào bất kỳ nhóm nấm nào, kể cả các họ hàng cổ xưa nhất. Khi những nghiên cứu trước đó cũng đã loại trừ khả năng nó thuộc về các nhóm sinh vật phức tạp khác, nhóm nghiên cứu cho rằng Prototaxites đại diện cho một nhánh sự sống phức tạp hoàn toàn độc lập, nay đã tuyệt chủng.

Theo các nhà khoa học, Prototaxites là minh chứng cho một "thí nghiệm tiến hóa" mà sự sống từng thực hiện trong quá trình hình thành các cơ thể lớn và phức tạp trên cạn. Những hóa thạch được bảo tồn đặc biệt tốt như tại Rhynie chert là chìa khóa duy nhất giúp con người ngày nay hiểu được sự đa dạng sinh học kỳ lạ của Trái Đất thời kỳ đầu.