Hóa thạch nửa tỷ năm tuổi giải mã bí ẩn về sự tiến hóa của loài chân đốt

Hóa thạch ấu trùng có kích thước bằng một hạt vừng nhưng chứa đầy những bí mật tiến hóa. (Nguồn: Tạp chí Nature)

Một hóa thạch ấu trùng nhỏ có niên đại hơn nửa tỷ năm đã khiến nhóm các nhà khoa học phát hiện ra nó vô cùng phấn khích bởi nó có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc về quá trình tiến hóa của nhiều nhóm động vật bao gồm côn trùng, nhện, cua và rết.

Hóa thạch chỉ có kích thước bằng hạt vừng được tìm thấy trong một tảng đá phiến sét thuộc hệ tầng Yu'anshan ở tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, từ lâu đã được biết đến là một kho tàng hóa thạch.

Sinh vật nhỏ giống giun này được đặt tên là Youti yuanshi, đại diện cho một chi và loài hoàn toàn mới của động vật chân đốt.

Youti yuanshi có niên đại 520 triệu năm, thuộc kỷ Cambri - thời điểm bùng nổ lớn về đa dạng loài. Vào thời điểm này, các nhóm động vật chính mà chúng ta thấy trên Trái đất ngày nay lần đầu tiên xuất hiện, bao gồm cả động vật chân đốt .

Nhóm động vật không xương sống này, bao gồm các loài như nhện, giáp xác và côn trùng, có đặc điểm là bộ xương ngoài cứng và cấu trúc cơ thể đa dạng.

Chúng là một trong những động vật thành công nhất trên hành tinh do khả năng thích nghi với môi trường, nhưng không phải lúc nào chúng cũng được bảo quản tốt trong hồ sơ hóa thạch.

Thông thường, một hóa thạch nhỏ như vậy rất dễ bị bỏ qua, nhưng Youti yuanshi đã khiến các nhà khoa học sửng sốt khi phát hiện nó được bảo quản hoàn hảo từ trong ra ngoài, đặc biệt là giải phẫu bên trong còn nguyên vẹn.

Phần đầu của ấu trùng có những dấu hiệu ban đầu về sự tiến hóa sau này của động vật chân đốt. (Nguồn; Tạp chí Nature)

Sử dụng các kỹ thuật quét tiên tiến của chụp cắt lớp X-quang synchrotron tại Diamond Light Source, cơ sở khoa học synchrotron quốc gia của Vương quốc Anh, các nhà nghiên cứu đã tạo ra hình ảnh 3D của hóa thạch, cho thấy các vùng não, tuyến tiêu hóa, hệ thống tuần hoàn nguyên thủy, thậm chí cả dấu vết của các dây thần kinh chi phối đôi chân và đôi mắt đơn giản của ấu trùng.

Hóa thạch này cho phép các nhà nghiên cứu nhìn dưới lớp da của một trong những tổ tiên chân đốt đầu tiên. Mức độ phức tạp của giải phẫu cho thấy những họ hàng chân đốt ban đầu này tiến bộ hơn nhiều so với những gì các nhà nghiên cứu từng biết.

Nghiên cứu ấu trùng cổ đại này cung cấp những manh mối quan trọng về các bước tiến hóa cần thiết để những sinh vật giống giun đơn giản chuyển đổi thành cơ thể chân khớp phức tạp với các chi, mắt và não chuyên biệt.

Ví dụ, hóa thạch tiết lộ vùng "tiền não" của ấu trùng sau này hình thành nên nốt sần của đầu động vật chân đốt phân đoạn và chuyên biệt với nhiều phần phụ khác nhau như râu, miệng và mắt.

Phần đầu phức tạp này cho phép động vật chân đốt có nhiều lối sống khác nhau và cho phép chúng trở thành sinh vật thống trị trong đại dương Kỷ Cambri.

Những chi tiết như thế này cũng giúp theo dõi cách các loài chân khớp hiện đại đạt được sự phức tạp và đa dạng đáng kinh ngạc về mặt giải phẫu và trở thành nhóm động vật phong phú nhất ngày nay.

Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng hóa thạch này đã lấp đầy một khoảng trống quan trọng trong sự hiểu biết của chúng ta về cách thức cơ thể động vật chân khớp khởi nguồn và phát triển như thế nào trong thời kỳ Bùng nổ sự sống Kỷ Cambri.

Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Nature, còn hóa thạch Youti yuanshi hiện được lưu giữ tại Đại học Vân Nam ở Trung Quốc, nơi nó được phát hiện lần đầu tiên./.

(Vietnam+)