Động vật lưỡng cư cổ đại có hàm răng lớn

Vào thời tiền sử có một loài ăn thịt trông giống loài cá sấu cư trú ở vùng Nam Cực vào khoảng 240 triệu năm trước, nó có những chiếc răng nanh lớn không chỉ mọc theo rìa miệng mà còn cả ở trên vòm miệng nữa.

Loài Kryostega collinsoni sống ở vùng nước ngọt mới được đặt tên thuộc nhóm temnospondyl (nhóm đầu giáp) – nhóm động vật lưỡng cư từng phát triển đa dạng vào kỷ Triat khi mà khủng long mới xuất hiện. Nhóm temnospondyl là họ hàng đã tuyệt chủng của loài kỳ giông và ếch ngày nay.

Nó có chiều dài đạt tới 15 fit với hộp sọ dài và rộng thậm chí còn dẹt hơn cả hộp sọ của cá sấu. Những chiếc răng hàm của nó cao hơn 1inch (trên 2,5 cm). Chiếc răng nanh dài nhất mọc trên vòm miệng của nó thậm chí còn đáng sợ hơn khi đạt chiều dài 1,5 inch (gần 4cm).

Christian Sidor – phó giáo sư ngành sinh học thuộc đại học Washington kiêm phụ trách ngành cổ sinh vật học/động vật có xương sống thuộc Bảo tàng lịch sử tự nhiên và Văn hóa Burke – cho biết: “Những chiếc răng của nó, so với các loài lưỡng cư khác, quả thực là khủng khiếp. Nó khiến chúng ta tin rằng Kryostega collinsoni là kẻ săn mồi hạ gục cả những con mồi lớn”. 

Hàm răng sắc nhọn của hóa thạch temnospondyl, và còn xuất hiện ở khoảng 1/3 vòm miệng. (Ảnh: Christian Sidor)

Ông thêm rằng: “Chúng tôi cho rằng Kryostega là loài vật sống dưới nước, có lẽ nó ăn chủ yếu là cá và các loài lưỡng cư khác sống cùng nó trong dòng sông. Tuy nhiên, giống như cá sấu hiện đại, nếu các loài vật sống trên cạn lảng vảng quá gần bờ sông, thì con Kryostega sẽ lôi chúng xuống”. Sidor chỉ đạo tiến hành một nghiên cứu về loài vật mới này và công bố nghiên cứu trên số ra tháng 9 tờ Journal of Vertebrate Paleontology. Các cộng sự của ông bao gồm Ross Damiani thuộc Bảo tàng tự nhiên Stuttgart (Đức) và William Hammer thuộc Trường Augustana (Đảo Rock, Ill). Nghiên cứu được Quỹ khoa học quốc giá và Quỹ Alexander von Humboldt tài trợ một phần.

Kích cỡ đáng ngạc nhiên

Kết quả nghiên cứu đã làm sáng tỏ thêm về các loài động vật sống ở lãnh thổ mà ngày nay trở thành Nam Cực. Sidor nói: “Nó nhắc chúng tối nhớ rằng thế giới cổ đại không hề giống như thế giới ngày nay, lúc thì thời tiết ấm áp hơn còn có thời gian thì lại lạnh lẽo hơn”.

Nam Cực vào giữa kỷ Triat ấm áp hơn so với ngày nay, nhưng lại không phải là nhiệt đới hay có khí hậu ôn hòa. Các mô phỏng thời tiết trên máy tính cho thấy thời tiết vào thời điểm đó khắc nghiệt theo mùa, với những khoảng thời gian hoàn toàn chìm trong bóng tối.

Các nhà khoa học trong nhóm nghiên cứu phần miệng hóa thạch của con K. collinsoni đã phân tích cấu trúc ở hộp sọ hoàn thiện của các loài vật thuộc nhóm temnospondyl khác có cùng đặc điểm về kích cỡ.

Sidor nói: “Cấu trúc giải phẫu của phần miệng cho chúng ta biết hóa thạch này thuộc về nhóm lưỡng cư lớn nào”. 

Vùng màu sẫm ở phần miệng chính là kích cỡ hóa thạch K. collinsoni phát hiện được vào năm 1986, so sánh với toàn bộ kích cỡ ước lượng của phần đầu. (Ảnh: Christian Sidor)

Những chiếc răng ở bên rìa miệng cũng như ranh trên vòm có thể quan sát được dễ dàng. Sự hiện diện của các cấu trúc của con vật cổ đại tương đương với những cấu trúc cho phép cá và lưỡng cư ngày nay cảm nhận được các biến đổi trong áp lực nước đã đưa các nhà nghiên cứu đi đến kết luận rằng con vật sống dưới nước.

Phần miệng hóa thạch cũng có lỗ mũi, điều này đã hỗ trợ cho các nhà nghiên cứu trong việc xem xét tỷ lệ của phần đầu khi so sánh nó với các hóa thạch khác. Họ ước tính hộp sọ có chiều dài là 2,75 fut còn chiều ngang tối đa là 2 fut.

“Kryostega là loài vật lớn nhất ở Nam Cực vào kỷ Triat”.

Từ “kryostega” dịch ra nghĩa là “đóng băng” và “vòm”, cái tên này ám chỉ đến phần đỉnh hộp sọ. Các nhà khoa học đặt tên cho loài Kryostega collinson theo James Collinson – giáo sư danh dự ngành khoa học Trái Đất thuộc đại học bang Ohio, người đã có đóng góp lớn trong nghiên cứu địa chất Nam Cực.

Hammer đã thu thập hóa thạch vào năm 1986 từ lớp địa chất Nam Cực có tên là Fremouw Formation. Ông nghiên cứu rất nhiều các hóa thạch Nam Cực khác, trong đó có cả khủng long, được thu thập vào cùng một thời điểm. Hóa thạch temnospondyl chỉ mới được nghiên cứu kỹ càng mấy năm gần đây.

Khác biệt trong quá khứ

Vào thời điểm mà K. collinsoni sinh sống, tất cả đất liền trên thế giới gắn kết với nhau thành một lục địa khổng lồ có tên Pangea. Vùng đất thuộc Nam Cực nơi tìm thấy hóa thạch ở gần vùng đất mà ngày nay trở thành lòng chảo Karoo thuộc nam Phi – một trong những khu vực nhiều hóa thạch nhất trên trái đất. 

Bản đồ thể hiện vùng đất nơi phát hiện hóa thạch Kryostega collinsoni tại Nam Cực. (Ảnh: Christian Sidor)

Sidor nhấn mạnh rằng giai đoạn đầu kỉ Triat, từ cách đây 245 triệu năm cho đến 251 triệu năm, trước giai đoạn có hóa thạch K. collinsoni, Nam Cực và nam Phi là địa điểm cư trú của hệ động thực vật gần như giống nhau. Trong khi Nam Cực vẫn lạnh hơn rất nhiều vùng trên thế giới, nó vẫn ấm hơn đáng kể so với ngày nay và vẫn phải trải qua những giai đoạn tăm tối hoàn toàn.

Vào giữa kỷ Triat, có lẽ hệ động thực vật ở Nam Cực và nam Phi chỉ còn giống nhau có một nửa. Vào đầu kỷ Jura, cách đây khoảng 190 triệu năm, những con khủng long đầu tiên xuất hiện ở Nam Cực.

Sidor nói: “Có thể các loài động vật đã thích nghi được với môi trường sống của chúng. Chúng ta hiện nay đang nhìn thấy kết quả của quá trình hình thành loài ở vĩ độ cao. Tại đây chúng tôi đã có được bằng chứng thuyết phục chứng minh rằng Nam Cực không giống ngày nay hoàn toàn. Trong suốt kỉ Triat, thời tiết ấm hơn nhiều so với ngày nay. Và toàn cầu cũng ấm lên chứ không phải riêng Nam Cực”.