Khoảng trống tiến hóa bí ẩn của 'những vị thần khổng lồ' ngoài đại dương

Cá voi xanh được xem là những vị thần khổng lồ của đại dương vì chúng có kích cỡ rất lớn. (Nguồn WFF)

Có thể coi cá voi xanh là những “vị thần khổng lồ” của đại dương, bởi chúng là một trong những sinh vật lớn nhất từng tồn tại trên Trái Đất. Một con cá voi xanh thường có chiều dài lớn hơn cả một sân bóng rổ (hơn 30m) và nặng tới 200 tấn, thậm chí còn hơn thế.

Tuy nhiên trong lịch sử tiến hóa, phần lớn các loài cá voi xanh cổ đại có kích thước nhỏ hơn thế khá nhiều. Trung bình chúng chỉ có chiều dài khoảng 5m. Dù con số này vẫn khá lớn so với phần lớn loài động vật khác, nhưng nếu xét theo tiêu chuẩn của cá voi xanh thì nó thực sự khiêm tốn.

Nhưng có thể cá voi xanh cổ đại không nhỏ như người ta vẫn tưởng. Một số phát hiện hóa thạch mới tại Nam bán cầu đang dần bẻ gãy hướng giả thuyết này. Phát hiện mới nhất là một hóa thạch được tìm thấy tại bờ sông Murray ở Nam Australia.

Hóa thạch có niên đại khoảng 19 triệu năm tuổi này là phần chóp của bộ hàm dưới của một con cá voi xanh. Phần hàm dưới này được xác định có chiều dài khoảng 9 mét - một kỷ lục nếu xét vào thời điểm sinh vật còn sống. Phát hiện mới đã được công bố trên tạp chí khoa học The Royal Society vào ngày 20/12.

Những khoảng trống trong quá trình tiến hóa của cá voi xanh

Hầu hết động vật có vú đều có răng trong miệng, nhưng loài cá voi xanh lại là một trường hợp ngoại lệ đặc biệt. Trong khi các tổ tiên của cá voi xanh từng có răng, ngày hôm nay loài này lại chỉ có tấm sừng hàm – một lớp keratin lớn, dày đặc giống như tóc, dùng để lọc các sinh vật nhỏ ra khỏi nước biển.

Cấu trúc hàm này giúp cá voi tấm sừng có thể ăn các đàn sinh vật phù du khổng lồ một cách hiệu quả nhất. Việc ăn một lượng lớn sinh vật phù du sẽ giúp cá voi xanh phát triển kích thước cơ thể của chúng ngày một lớn hơn.

Nhiều loài cá voi xanh có răng khác nhau đã từng thống trị đại dương trong hàng triệu năm trước, trong đó một số có thể đã đóng vai trò tổ tiên của loài cá voi xanh có tấm sừng hàm hiện nay. Tuy nhiên, vào khoảng thời gian từ 23 triệu đến 18 triệu năm trước, những con cá voi xanh có răng này đã tuyệt chủng.

Hiện các nhà khoa học chưa biết chuyện gì đã xảy ra với chúng, bởi hóa thạch của cá voi trong thời kỳ này rất hiếm khi được tìm thấy. Điều mà người ta biết được là ngay sau khoảng trống diệt vong này, chỉ còn những con cá voi xanh không răng, với kích thước tương đối nhỏ, vẫn tồn tại và phát triển.

Các nhà khoa học trước đây cho rằng cá voi xanh cổ đại sống trong giai đoạn hậu diệt vong có kích thước tương đối nhỏ và chúng duy trì đặc điểm này cho tới tận kỷ băng hà (cách đây từ 3 tới 2,5 triệu năm trước). Nhưng đa phần các nghiên cứu về lịch sử tiến hóa của cá voi xanh đều dựa hầu hết trên các ghi chép về hóa thạch đã được khai phá khá kỹ lưỡng tại khu vực Bắc bán cầu – một yếu tố gây sai lệch đáng chú ý có khả năng đã định hình giả thuyết trên.

Vì lẽ đó, những phát hiện hóa thạch mới tại Nam bán cầu đang bắt đầu cho thấy rằng ít nhất là tại các vùng biển phương Nam, cá voi xanh có kích thước lớn hơn khá nhiều so với các giả thuyết được đề xuất trước đó.

Một phát hiện bất ngờ

Hơn 100 năm trước, nhà cổ sinh vật học Francis Cudmore từng tìm thấy phần chóp của một cặp hàm cá voi hóa thạch có kích thước lớn tại bờ sông Murray ở Nam Australia. Những hóa thạch 19 triệu năm tuổi này được đưa đến Bảo tàng Victoria và nằm trong nhóm hóa thạch không thể xác định loài.

Hóa thạch cá voi xanh cổ đại được nhà cổ sinh vật học Francis Cudmore tìm thấy. (Nguồn: Phys)

Phải tới khi nhà khoa học Erich Fitzgerald, một trong những tác giả của nghiên cứu mới, kiểm tra thì ông mới nhận ra nó là phần xương hàm của cá voi xanh cổ đại.

Sử dụng các phương thức tính toán dựa trên việc đo đạc cá voi xanh thời hiện đại, các nhà khoa học phỏng đoán con cá voi xanh sở hữu phần hàm hóa thạch có chiều dài khoảng 9m. Để so sánh, con cá voi xanh cổ đại giữ kỷ lục kích thước trước đó chỉ dài có 6m. Cùng với các hóa thạch khác từ Peru ở khu vực Nam Mỹ, có thể khẳng định cá voi xanh không răng cổ đại với kích thước lớn có thể đã xuất hiện khá sớm và cơ thể chúng tiếp tục lớn dần hơn sau nhiều triệu năm tiến hóa.

Các hóa thạch cá voi với kích cỡ lớn tìm thấy ở Australia và Nam Mỹ cũng cho thấy trong phần lớn lịch sử tiến hóa của cá voi xanh, những con có kích thước lớn hầu như đều nằm ở Nam bán cầu.

Điều đáng chú ý là đặc điểm này tồn tại khá bền bỉ, bất chấp thực tế là Nam bán cầu chỉ chứa chưa đến 20% mẫu hóa thạch mà chúng ta đã biết về cá voi xanh hàm tấm sừng. Dù sao thì điều này không hoàn toàn gây ngạc nhiên khi chúng ta xem xét tới những con cá voi xanh vẫn đang còn sống.

Ngày nay, các vùng biển ôn đới ở Nam bán cầu được kết nối bởi Nam Đại Dương lạnh giá, vốn chạy bao quanh Nam Cực và hoạt động cực kỳ hiệu quả trong việc hỗ trợ sinh khối lớn nhất của các loài động vật biển cỡ lớn trên Trái Đất.

Vào khoảng thời gian cá voi xanh hàm tấm sừng bắt đầu tiến hóa kích thước từ lớn sang khổng lồ, cường độ của dòng hải lưu vòng quanh Nam Cực ngày càng mạnh mẽ và dẫn tới sự hình thành Nam Đại Dương ngày nay.

Hiện nay, các con cá voi xanh được coi là các kỹ sư của hệ sinh thái. Do cơ thể khổng lồ cần tiêu thụ một lượng năng lượng rất lớn nên sau khi chết, cá voi xanh cũng cung cấp rất nhiều chất dinh dưỡng cho hệ sinh thái biển sâu.

Khi tìm hiểu thêm về lịch sử tiến hóa của cá voi xanh, ví dụ như kích thước to lớn của chúng phát triển từ khi nào và ở đâu, ta có thể hiểu hơn về vai trò to lớn của chúng trong hệ sinh thái đại dương từ hàng ngàn năm trước, cũng như cách chúng thay đổi như thế nào để thích nghi với hiện tượng nóng lên toàn cầu./.

(Vietnam+)