PHÁT HIỆN DẤU VẾT HÓA HỌC CỦA MÁU TRONG XƯƠNG KHỦNG LONG 115 TRIỆU NĂM TUỔI

Một nhóm nhà khoa học vừa công bố phát hiện đáng chú ý về các dấu vết hóa học liên quan đến hồng cầu được bảo tồn trong hóa thạch khủng long có niên đại khoảng 115 triệu năm. Nghiên cứu tập trung vào loài khủng long chân thú Aratasaurus museunacionali, sinh sống tại khu vực Đông Bắc Brazil ngày nay trong Thế Phấn Trắng sớm.

Phục dựng ngoại hình của khủng long Aratasaurus museunacionali. Tranh của Maurilio Oliveira.

Các mẫu hóa thạch được thu thập tại mỏ Mina Pedra Branca thuộc Thành hệ Romualdo, một địa điểm nổi tiếng với số lượng lớn hóa thạch được bảo tồn tốt. Khi phân tích các xương chi sau của loài khủng long này, các nhà nghiên cứu phát hiện nhiều cấu trúc nhỏ hình elip nằm bên trong các ống mạch của xương, vốn là những kênh từng chứa mạch máu khi sinh vật còn sống.

Những cấu trúc vi mô này có kích thước trung bình khoảng 23 micromet chiều dài và 20 micromet chiều rộng. Kết quả nghiên cứu cho thấy chúng chứa heme B, một phân tử đóng vai trò trung tâm trong chức năng vận chuyển oxy của hemoglobin. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn phát hiện 3,8-diethyl heme B, một dẫn xuất hóa học đã bị biến đổi của phân tử này.

Để kiểm chứng kết quả, các nhà khoa học sử dụng thêm các phương pháp chụp ảnh và phân tích quang phổ. Những kỹ thuật này phát hiện các tín hiệu hóa học liên quan đến heme ngay bên trong các cấu trúc nói trên. Theo nhóm nghiên cứu, bằng chứng này củng cố nhận định rằng đây là các tàn tích đã khoáng hóa của hồng cầu cổ đại được lưu giữ trong hóa thạch.

Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy các cấu trúc giống hồng cầu trong xương của loài khủng long Aratasaurus museunacionali. Ảnh: Grice et al.

Các tác giả cũng đưa ra giả thuyết rằng quá trình khoáng hóa bởi oxit mangan, đặc biệt là một khoáng vật có tên hausmannite, có thể đã giúp bảo vệ các cấu trúc tế bào và thành phần hữu cơ của chúng khỏi sự phân hủy trong thời gian rất dài. Cơ chế này được xem là yếu tố quan trọng giải thích vì sao các dấu vết phân tử vẫn có thể được nhận diện sau hơn 100 triệu năm.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng phát hiện này không đồng nghĩa với việc máu nguyên vẹn hay protein hemoglobin còn tồn tại đến ngày nay. Điều được tìm thấy là các dấu hiệu hóa học và các phân tử có nguồn gốc từ heme, chứ không phải các tế bào máu sống hoặc hemoglobin hoàn chỉnh.

Theo giáo sư Kliti Grice thuộc Đại học Curtin, kết quả nghiên cứu thách thức quan niệm lâu nay rằng những phân tử sinh học như hemoglobin không thể tồn tại qua các khoảng thời gian địa chất rất sâu. Phát hiện này mở ra triển vọng mới cho cổ sinh vật học ở cấp độ phân tử, cho phép các nhà khoa học nghiên cứu sâu hơn về sự tiến hóa của máu, quá trình trao đổi chất và mức độ hoạt động của các loài động vật cổ đại đã tuyệt chủng.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences. Các tác giả cho rằng việc phát hiện các dấu vết phân tử có nguồn gốc từ heme trong những cấu trúc được xác định là hồng cầu khoáng hóa của một loài khủng long 115 triệu năm tuổi đã góp phần mở rộng hồ sơ hóa thạch về máu, đồng thời cung cấp một góc nhìn trực tiếp hơn về sinh lý học của các sinh vật từng sống trên Trái Đất từ hàng trăm triệu năm trước.