Hóa thạch 324 triệu năm hé lộ cách côn trùng chinh phục các lục địa

Các nhà khoa học thuộc Viện Địa chất và Cổ sinh vật học Nam Kinh (NIGPAS), Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Đại học Cambridge đã nghiên cứu hóa thạch của một loài côn trùng nguyên thủy mới được đặt tên Chosha praecursor, có niên đại khoảng 324 triệu năm.

Các hóa thạch được tìm thấy trong những khối đá vôi thuộc hệ tầng Tesnus ở miền tây Texas, Mỹ. Chúng bảo tồn khá rõ nhiều chi tiết giải phẫu nên các nhà nghiên cứu có thể kiểm tra lại một mẫu vật từng bị phân loại nhầm là ấu trùng giáp xác.

Hình ảnh tái tạo sinh thái cổ của loài côn trùng Chosha praecursor thuộc kỷ Carboniferous.

Phân tích bằng kỹ thuật ánh sáng phân cực chéo cho thấy đây thực chất là những con cái trưởng thành của một nhóm côn trùng nguyên thủy.

Cơ thể C. praecursor dài khoảng 3,2 cm, hoặc gần 5 cm nếu tính cả các sợi đuôi. Nó đã có nhiều đặc điểm cơ bản của côn trùng: cơ thể phân đốt, sáu chân đi bộ và cơ quan đẻ trứng.

Nhưng phần bụng của nó lại mang một đặc điểm mà côn trùng hiện đại không còn: Các đốt bụng từ 1 đến 9 vẫn mang những phần phụ phân đốt. Đặc biệt, các phần phụ ở phía sau đã biến đổi thành những cấu trúc giống mái chèo. Đây có thể là dấu tích của những chi phụ từng giúp tổ tiên của côn trùng di chuyển trong nước.

Loài côn trùng thuộc nhóm gốc Chosha praecursor Tihelka, Engel & Cai, 2026 từ hệ tầng Tesnus kỷ Carboniferous (khoảng 324 triệu năm trước), Texas, Hoa Kỳ.

Địa chất nơi hóa thạch được tìm thấy cũng rất đáng chú ý. Các lớp trầm tích hình thành trong môi trường vùng châu thổ ven biển, nước nông và gần bờ. Kết hợp với cấu tạo cơ thể, các nhà nghiên cứu cho rằng C. praecursor có thể đã sống trong môi trường bán thủy sinh, ở khu vực chuyển tiếp giữa nước và đất.

Hóa thạch này đại diện cho các bước tiến hóa trong suốt 80 triệu năm.

Nhóm nghiên cứu đã xem xét C. praecursor cùng một số hóa thạch 6 chân bí ẩn khác, trong đó có Leverhulmia từ Devon sớm ở Scotland và một mẫu vật chưa xác định từ hệ hóa thạch Mazon Creek ở Illinois, Mỹ.

Kết quả cho thấy cả ba đều thuộc một dòng tiến hóa nguyên thủy của côn trùng. Chúng tạo thành một tập hợp hóa thạch quan trọng giúp lấp một phần khoảng trống kéo dài hàng chục triệu năm trong lịch sử tiến hóa của nhóm động vật này.

Hóa thạch cũng hé lộ cách cơ thể côn trùng hiện đại hình thành. Côn trùng ngày nay chỉ có 6 chân, tất cả đều gắn ở phần ngực. Phần bụng hầu như không còn các chi phụ. Nhưng tổ tiên xa xưa của chúng lại có các phần phụ chạy dọc theo nhiều đốt bụng.

Các nhà khoa học cho rằng trong quá trình thích nghi với cuộc sống trên cạn, những phần phụ này dần được thu nhỏ, biến đổi rồi biến mất. Những cấu trúc từng hữu ích cho việc di chuyển trong nước cuối cùng không còn cần thiết khi côn trùng chuyển sang môi trường đất liền.

Nói cách khác, cơ thể côn trùng hiện đại có thể là kết quả của một quá trình “tối giản hóa” kéo dài hàng triệu năm.

C. praecursor cũng đã có cơ quan đẻ trứng, cho thấy các cơ chế sinh sản thích nghi với những môi trường sống khác nhau có thể đã xuất hiện khá sớm.

Cơ thể côn trùng hiện đại có thể là kết quả của một quá trình “tối giản hóa” kéo dài hàng triệu năm.

Chính giai đoạn chuyển tiếp giữa nước và đất này có thể đã tạo nền tảng cho sự xuất hiện của nhóm động vật sau này trở thành một trong những lực lượng quan trọng nhất định hình các hệ sinh thái trên cạn.

Loài quái vật tiền sử có thể đứng đầu chuỗi thức ăn tại khu vực Đầm lầy Amazon.