Hóa thạch cây 350 triệu năm là bằng chứng cho sự tiến hóa của hệ thực vật

Cây hóa thạch quý hiếm được bảo tồn bằng lá của chúng có cấu trúc không giống bất kỳ loài thực vật nào được biết đến từ trước đến nay đây có thể coi là bằng chứng về sự tiến hóa của các thực vật.

Nghiên cứu mới cho thấy, hóa thạch thực vật được bảo tồn đặc biệt thuộc về những cây bụi rậm kỳ lạ đã được khai quật ở miền đông nam Canada. Những loại cây không giống bất cứ thứ gì mà các nhà khoa học từng thấy và có thể là ví dụ về thí nghiệm tiến hóa.

Một mô hình do máy tính tạo ra cho thấy cấu trúc thực vật của Sanfordiaaulis, một loại cây được biết đến từ hóa thạch 350 triệu năm tuổi.

Một trận động đất cách đây 350 triệu năm đã làm đổ cây và vùi chúng trong bùn, để lại dấu vết gần như hoàn hảo về thân và lá của chúng trong lớp trầm tích dưới đáy hồ khi đó là hồ nước. Các nhà địa chất đã phát hiện ra cây hóa thạch đầu tiên khi khai quật một mỏ đá ở New Brunswick vào năm 2017 và sau đó đã khai quật được thêm bốn mẫu vật gần giống hệt nhau.

Tác giả chính của nghiên cứu Robert Gastaldo, giáo sư danh dự về địa chất tại Đại học Colby ở Maine chia sẻ: “Chúng tôi rất ngạc nhiên, điều này thật bất thường khi tìm thấy một loài thực vật hóa thạch có kích thước bằng cây gỗ nhưng vẫn có những chiếc lá được bảo tồn gắn vào thân cây theo hình dạng vương miện".

Lá cây được bảo tồn dưới dạng hóa thạch, nhưng mẫu vật này cho thấy tàn tích của tán cây.

Thông thường, chỉ có thân cây cổ thụ được bảo tồn trong hồ sơ hóa thạch. Nhưng phát hiện mới cho thấy một tán cây dày đặc gồm hơn 250 chiếc lá chen chúc xung quanh đỉnh 30 inch (75 cm) của một thân cây khẳng khiu, không phân nhánh, cao khoảng 2,7 mét. Theo nghiên cứu được công bố hôm thứ Sáu (2/2) trên tạp chí Current Biology, những chiếc lá dài tới 9,8 feet (3 m) và vươn ra khỏi thân cây theo "hình xoắn ốc bị nén chặt".

Các nhà nghiên cứu viết trong nghiên cứu rằng những cái cây có tên là Sanfordiaaulis có khả năng đã phát triển cấu trúc xoắn ốc này để tối đa hóa lượng ánh sáng mặt trời mà lá thu được cho quá trình quang hợp. Tầm vóc thấp hơn của chúng cũng cho thấy những cây này là ví dụ sớm nhất về những cây nhỏ hơn mọc dưới tán cây cao hơn.

Olivia King, người tham gia phát hiện hóa thạch mới, ngả lưng bên cạnh một trong những mẫu vật Sanfordiaaulis.

Gastaldo cho biết việc tái tạo lại những cây này "làm sai lệch nhận thức của chúng ta về cách cây được tổ chức và phát triển". Ông nói: “Cấu trúc tăng trưởng của chúng tương tự, nhưng khác biệt rõ rệt với hai mô hình cây được tìm thấy ở vùng nhiệt đới ngày nay”, bao gồm một số lượng nhỏ cây dương xỉ, thực vật hạt trần (cây có hạt lộ ra ngoài) và thực vật có hoa. Nhưng những cây hiện đại này có ít lá hơn trên tán của chúng từ 15 đến 20 lá đối với cây dương xỉ và cây cọ, ông nói thêm.

Gastaldo cho biết Sanfordiacaulis có thể nổi bật trong số các thảm thực vật thuộc kỷ Carbon (359 triệu đến 299 triệu năm trước) giống như cây Aloidendron dichotomum, trước đây là Aloe dichotoma và bao báp Adansonia ngày nay.

Ông nói: “Chúng tôi coi đây là những điều kỳ quặc so với phần còn lại của thực vật hạt kín (thực vật có hoa). Những điều kỳ quặc như vậy đã tồn tại từ rất lâu ở các nhóm thực vật khác trước khi thực vật có hoa xuất hiện trên hành tinh, nhưng chúng ta không có manh mối nào trừ khi một sự kiện rất hiếm xảy ra để bảo tồn toàn bộ loài thực vật này".

Theo nghiên cứu, thực vật rất đa dạng trong kỷ Devon (419 triệu đến 359 triệu năm trước) và kỷ Carbon. Gastaldo cho biết những hóa thạch kỳ lạ này có thể là một ví dụ về một thí nghiệm tiến hóa từ thời điểm này. Ông nói: “Quá trình tiến hóa của vương quốc thực vật trải qua nhiều hình thức thử nghiệm khác nhau đã thành công trong vài triệu năm trở lên, nhưng không tồn tại được trước thử thách của thời gian”.

• Hóa thạch 1,6 tỷ năm làm lung lay thuyết về sự sống trên Trái Đất
• Hóa thạch thực vật ăn thịt 40 triệu năm tuổi
• Phát hiện hóa thạch thực vật 240 triệu năm