LẦN ĐẦU TIÊN TÌM THẤY HÓA THẠCH TRỨNG CỦA TỔ TIÊN ĐỘNG VẬT CÓ VÚ

Một phát hiện mới đang góp phần giải đáp một trong những câu hỏi kéo dài nhiều thập kỷ trong cổ sinh học: liệu tổ tiên của thú có đẻ trứng hay không. Nghiên cứu công bố trên PLOS ONE cho thấy câu trả lời là có, dựa trên hóa thạch trứng chứa phôi của Lystrosaurus, một động vật ăn thực vật, thuộc nhóm tổ tiên của thú sống cách đây khoảng 250 triệu năm. Đây là hóa thạch trứng đầu tiên từng được xác nhận thuộc về một loài tiền thân của thú, đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc hiểu rõ lịch sử tiến hóa của nhóm động vật này.

Cận cảnh hóa thạch trứng Lystrosaurus. Ảnh: Julien Benoit.

Lystrosaurus nổi bật trong lịch sử Trái Đất vì là một trong số ít động vật sống sót sau sự kiện tuyệt chủng cuối Kỷ Permi, thảm họa sinh học lớn nhất từng ghi nhận, xảy ra khoảng 252 triệu năm trước. Trong khi phần lớn các loài biến mất, Lystrosaurus không chỉ tồn tại mà còn trở nên phổ biến trong môi trường khắc nghiệt hậu tuyệt chủng, nơi nhiệt độ cao và hạn hán kéo dài là đặc trưng. Phát hiện mới về trứng của loài này giúp giải thích phần nào khả năng sinh tồn đặc biệt đó.

Mẫu vật được nhóm nghiên cứu quốc tế do Giáo sư Julien Benoit, Giáo sư Jennifer Botha (Đại học Witwatersrand, Nam Phi) và Tiến sĩ Vincent Fernandez (ESRF, Pháp) dẫn dắt. Hóa thạch được tìm thấy từ năm 2008 trong một chuyến khảo sát thực địa, nhưng phải đến khi công nghệ chụp CT bằng tia X synchrotron phát triển, các nhà khoa học mới có thể xác nhận rằng cá thể Lystrosaurus non trẻ này chết khi còn nằm trong trứng.

Theo Giáo sư Botha, mẫu vật ban đầu chỉ lộ ra vài mảnh xương nhỏ. Khi được làm sạch, nó cho thấy một phôi Lystrosaurus cuộn tròn hoàn chỉnh. Tuy nhiên, thời điểm đó chưa có công nghệ đủ mạnh để xác định liệu cá thể này có chết trong trứng hay không. Nhờ tia X năng lượng cao của ESRF, nhóm nghiên cứu đã quan sát được các chi tiết xương cực nhỏ mà không cần phá hủy mẫu vật.

Một trong những bằng chứng quan trọng đến từ xương hàm dưới. Ở Lystrosaurus, hai nửa xương hàm phải hợp nhất trước khi con non có thể tự ăn. Việc phát hiện đường nối chưa hợp nhất cho thấy cá thể này chưa thể tự kiếm ăn, nghĩa là nó vẫn đang ở giai đoạn trước khi nở. Đây là dấu hiệu then chốt chứng minh mẫu vật là phôi trong trứng, chứ không phải con non chết sau khi nở.

Phục dựng hình ảnh Lystrosaurus non nằm trong trứng. Tranh của Sophie Vrard.

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng Lystrosaurus đẻ trứng có kích thước tương đối lớn so với cơ thể. Ở các loài hiện đại, trứng lớn thường chứa nhiều noãn hoàng, giúp phôi phát triển đầy đủ mà không cần cha mẹ chăm sóc sau khi nở. Điều này cho thấy Lystrosaurus không tiết sữa nuôi con như thú ngày nay. Trứng lớn cũng có lợi trong môi trường khô hạn, vì chúng ít bị mất nước hơn, phù hợp với điều kiện khắc nghiệt sau sự kiện tuyệt chủng cuối Kỷ Permi.

Các nhà khoa học cho rằng Lystrosaurus có thể sinh ra những con non phát triển sớm (precocial), đủ khả năng tự kiếm ăn và tránh kẻ săn mồi ngay sau khi nở. Chiến lược "sinh nhanh, lớn nhanh" này có thể là yếu tố quan trọng giúp loài này thống trị hệ sinh thái hậu tuyệt chủng trong hàng triệu năm.

Phát hiện này không chỉ giải quyết câu hỏi về sinh sản của tổ tiên thú mà còn cung cấp góc nhìn sâu hơn về cách các loài cổ đại thích nghi với biến động môi trường cực đoan. Theo Giáo sư Benoit, nghiên cứu cho thấy chiến lược sinh sản có thể đóng vai trò quyết định trong khả năng sống sót trước biến đổi khí hậu và khủng hoảng sinh thái, một bài học có giá trị trong bối cảnh hiện nay.

Giáo sư Botha nhấn mạnh rằng đây là lần đầu tiên trong hơn 150 năm nghiên cứu cổ sinh vật học tại Nam Phi, một hóa thạch trứng của nhóm Therapsida, nhóm tổ tiên của thú, được xác nhận chắc chắn. Điều này mở ra hướng nghiên cứu mới về sinh học phát triển của các loài tiền thân của thú, vốn trước đây chỉ được suy luận gián tiếp từ các đặc điểm giải phẫu trưởng thành.

Nhóm nghiên cứu cũng đánh giá cao vai trò của công nghệ synchrotron trong việc giải mã mẫu vật. Nhờ khả năng tạo ảnh chi tiết ở mức độ vi mô, họ có thể dựng lại cấu trúc xương ba chiều của phôi mà không làm hỏng hóa thạch. Đây được xem là bước tiến quan trọng trong nghiên cứu các mẫu vật nhỏ, mong manh và hiếm gặp như trứng của tổ tiên thú.

Công trình được công bố trên PLOS ONE, cung cấp bằng chứng trực tiếp đầu tiên về việc tổ tiên thú đẻ trứng, đồng thời góp phần lý giải cách Lystrosaurus, một động vật có vẻ ngoài khiêm tốn, trở thành biểu tượng của sự sống sót sau thảm họa sinh học lớn nhất hành tinh. Những kết quả này được kỳ vọng sẽ tiếp tục thúc đẩy các nghiên cứu về tiến hóa, sinh thái cổ và khả năng thích nghi của sinh vật trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu.