Hóa thạch 250 triệu năm tuổi hé lộ sự thật 'sốc' về động vật có vú

Một hóa thạch trứng chứa phôi Lystrosaurus, có niên đại xấp xỉ 250 triệu năm, vừa được xác định là bằng chứng trực tiếp đầu tiên cho thấy tổ tiên của động vật có vú từng đẻ trứng thay vì sinh con.

Hóa thạch này vốn được nhà cổ sinh vật học John Nyaphuli tìm thấy từ năm 2008 tại khu vực Oviston thuộc vùng bán sa mạc Karoo, Nam Phi. Tuy nhiên, suốt gần 2 thập kỷ, nó chỉ nằm lặng lẽ tại Bảo tàng Quốc gia Bloemfontein như một cục đá bình thường và không hề gây được sự chú ý.

Bước ngoặt thực sự chỉ đến vào năm 2026, khi công nghệ quét synchrotron tại Cơ sở Bức xạ Synchrotron Châu Âu (ESRF) ở Pháp được huy động để "giải mã" khối đá này. Nhóm nghiên cứu do hai giáo sư ngành cổ sinh vật học Julien Benoit và Jennifer Botha từ Đại học Witwatersrand (Nam Phi) dẫn dắt, phối hợp cùng chuyên gia cố sinh vật học Vincent Fernandez, đã sử dụng chùm tia X mạnh gấp hàng triệu lần máy chụp thông thường để thực hiện chụp cắt lớp vi tính.

Hóa thạch trứng chứa phôi Lystrosaurus được tìm thấy từ năm 2008, nhưng suốt gần 2 thập kỷ chỉ nằm im lìm tại Bảo tàng Quốc gia Bloemfontein. Ảnh: Julien Benoit

Kết quả thu được là một hình ảnh 3D chi tiết đến từng micromet, hé lộ một phôi thai dài khoảng 10 cm đang cuộn tròn hoàn hảo bên trong. Điểm mấu chốt khiến các nhà khoa học khẳng định đây là trứng chính là phần xương hàm dưới của phôi chưa hoàn toàn liền lại - một đặc điểm thường thấy ở chim và rùa hiện đại, nơi xương hàm chỉ hợp nhất sau khi nở để con non có đủ sức mạnh tự phá vỡ vỏ và kiếm ăn.

Điều này chứng tỏ phôi Lystrosaurus đã chết ngay trong trứng trước khi đạt đến giai đoạn trưởng thành. Dù lớp vỏ da thuộc mềm đã phân hủy theo thời gian, kích thước và tư thế của phôi hoàn toàn tương đồng với một quả trứng giàu lòng đỏ.

Nghiên cứu trên, được công bố trên tạp chí PLOS ONE đầu tháng 4, không chỉ xác nhận kiểu sinh sản của các sinh vật thuộc "bộ cung thú" (therapsid) - mắt xích nằm giữa bò sát và thú - mà còn lý giải sự thống trị của Lystrosaurus sau thảm họa diệt vong của loài khủng long.

Công nghệ quét synchrotron mang lại một một hình ảnh 3D chi tiết đến từng micromet về phôi thai của Lystrosaurus. Hình: Julien Benoit và các cộng sự

Lystrosaurus là loài ăn thực vật có thân hình chắc nịch, kích thước tương đương một con lợn với mỏ sừng và hai chiếc ngà ngắn chuyên dụng để đào hang. Khi sự kiện "Đại Tuyệt chủng" xảy ra cách đây khoảng 252 triệu năm quét sạch tới 90% sinh vật trên Trái Đất, loài vật này vẫn sống sót và nhanh chóng chiếm tới 95% số lượng động vật có xương sống trên cạn vào đầu kỷ Trias.

Chính chiến lược đẻ những quả trứng lớn giàu lòng đỏ đã trở thành "tấm vé sinh tồn" giúp Lystrosaurus vượt qua giai đoạn khắc nghiệt nhất lịch sử Trái Đất. Nguồn dinh dưỡng dồi dào trong trứng cho phép phôi thai phát triển đầy đủ mà không cần đến sữa mẹ, giúp con non khi vừa nở ra đã có thể tự di chuyển, đào hang và kiếm ăn ngay lập tức.

Thêm vào đó, lớp vỏ da thuộc lớn giúp trứng của Lystrosaurus giảm thiểu tình trạng mất nước trong môi trường khô cằn, ưu việt hơn hẳn so với trứng nhỏ của các loài cùng thời. Việc đẻ nhiều ổ trứng trong hang an toàn giúp chúng bảo vệ thế hệ sau khỏi nắng nóng và lũ lụt, từ đó phục hồi quần thể với tốc độ chóng mặt trong khi các loài săn mồi khác dần suy kiệt.

Sau sự kiện "Đại Tuyệt chủng", Lystrosaurus vẫn sống sót và nhanh chóng chiếm tới 95% số lượng động vật có xương sống trên cạn vào đầu kỷ Trias. Hình minh họa: Victor O. Leshyk

Phát hiện mới này cũng lấp đầy khoảng trống trong hành trình tiến hóa của động vật có vú. Trước đây, giả thuyết các loài thuộc bộ therapsid đẻ trứng chỉ dừng lại ở mức suy đoán dựa trên cấu trúc xương. Giờ đây, bằng chứng trực quan này đã giải mã lý do tại sao các loài động vật có vú có nguồn gốc cổ xưa như thú mỏ vịt hay thú lông nhím vẫn giữ thói quen đẻ trứng cho đến tận ngày nay.

Theo các nhà nghiên cứu, sữa mẹ và cơ chế nuôi con bằng nhau thai có lẽ chỉ xuất hiện muộn hơn vào khoảng giữa đến cuối kỷ Trias. Chuyên gia Steve Brusatte từ Đại học Edinburgh (Scotland - Vương Quốc Anh) nhận định phát hiện này vô cùng thuyết phục, cho thấy tổ tiên gần gũi của loài người từng có lối sinh sản thuần chất bò sát trước khi chuyển mình thành lớp thú hiện đại.

Julien Benoit và các đồng nghiệp xem đây là một cột mốc thực sự của ngành cổ sinh vật học. Việc sử dụng phương pháp quét synchrotron không xâm hại không chỉ giúp bảo tồn nguyên vẹn mẫu vật, mà còn mở ra hy vọng khám phá thêm nhiều bí mật ẩn giấu trong các hóa thạch khác.