LOÀI CÁ KHÔNG HÀM MỚI VỚI "ĐẦU CÁNH DƠI" TỪNG LƯỚT QUA ĐẠI DƯƠNG KỶ DEVON

Bataspis crux là loài cá không hàm mới được phát hiện trong các lớp đá có tuổi khoảng 419 triệu năm ở tỉnh Vân Nam (Trung Quốc). Loài này gây chú ý bởi hộp sọ có hình dạng đặc biệt giống đôi cánh dơi, giúp nó đạt hiệu suất lướt nước vượt trội trong các đại dương thời Devon.

Phục dựng ngoại hình của Bataspis crux. Tranh của Yang Dinghua.

Bataspis crux thuộc nhóm Galeaspida, một nhóm cá không hàm đã tuyệt chủng, từng sinh sống tại khu vực ngày nay là Trung Quốc và miền Bắc Việt Nam trong các kỷ Silur và Devon. Galeaspida nằm gần gốc cây tiến hóa của động vật có xương sống, vì vậy việc hiểu rõ giải phẫu và sinh thái của chúng có ý nghĩa quan trọng đối với nghiên cứu nguồn gốc của các loài động vật có hàm hiện đại.

Theo nhóm nghiên cứu, phần lớn các loài trong nhóm Galeaspida được mô tả trong những năm gần đây đều thuộc các dạng hình thái quen thuộc, thường được suy đoán là sống sát đáy hoặc bơi chủ động dựa trên sự tương đồng với cá có hàm hiện đại. Tuy nhiên, vì Galeaspida không có họ hàng còn sống ngày nay, việc suy luận sinh thái của chúng luôn gặp nhiều hạn chế. Phân tích phát sinh chủng loại cho thấy Bataspis crux thuộc Họ Tridensaspidae, có quan hệ gần với các chi Pterogonaspis và Tridensaspis đã biết trước đó.

Các mẫu hóa thạch của Bataspis crux được thu thập từ thập niên 1980 tại khu vực Khúc Tĩnh, Vân Nam, trong các lớp đá sa thạch mịn thuộc Thành hệ Tây Sơn Thôn có tuổi Devon sớm. Tất cả mẫu vật hiện được lưu giữ tại Viện Cổ sinh vật học và Cổ nhân học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Điểm nổi bật nhất của loài này là tấm giáp đầu: thay vì dạng gai, mào hay vòm tròn như nhiều họ hàng khác, Bataspis crux sở hữu hai cấu trúc dạng màng rộng quét ra phía sau, tạo hình giống đôi cánh dơi.

Cận cảnh hóa thạch của Bataspis crux.

Để kiểm tra chức năng của cấu trúc này, các nhà khoa học đã dựng mô hình 3D và tiến hành mô phỏng dòng chảy nước. Kết quả cho thấy tấm giáp đầu hình cánh dơi mang lại tỷ lệ lực nâng - lực cản cao nhất từng ghi nhận ở một loài trong nhóm Galeaspida. Dòng nước tăng tốc khi đi qua mặt trên cong của cấu trúc, trong khi chảy chậm hơn ở mặt dưới phẳng, tạo ra lực nâng theo nguyên lý tương tự cánh máy bay.

Nhóm tác giả cho biết Bataspis crux mở rộng phạm vi biến dị hình thái từng biết ở Galeaspida, đồng thời chứng minh rằng việc thiếu các vây đôi linh hoạt không phải là rào cản đối với sự đa dạng sinh thái của các loài cá không hàm cổ đại. Những đặc điểm độc đáo này cho thấy galeaspid có khả năng vận động phong phú hơn nhiều so với suy đoán trước đây.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Palaeontology, góp phần làm sáng tỏ cách các động vật có xương sống nguyên thủy thích nghi với môi trường biển và tiến hóa các chiến lược vận động trước khi sự xuất hiện của hàm và vây đôi linh hoạt định hình nên các nhóm cá hiện đại.