Nghi ngờ về mối liên hệ giữa chim và khủng long

Các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Oregon đã đạt được một phát hiện cơ bản mới lý giải cách hô hấp của chim và dung tích phổi cho phép chúng bay –phát hiện này cho thấy rất ít khả năng chim tiến hóa từ bất cứ loài khủng long theropod nào được biết đến.

Những kết luận này thêm vào các bằng chứng có thể sẽ khiến rất nhiều nhà cổ sinh vật học phải xem xét lại quan điểm phổ biến rằng loài chim hiện đại là con cháu trực tiếp của khủng long ăn thịt cổ đại, các nhà nghiên cứu OSU cho biết.

John Ruben, giáo sư động vật học tại OSU, cho biết: “Thật đáng kinh ngạc rằng sau nhiều thế kỷ nghiên cứu chim và khả năng bay của chúng, chúng ta vẫn chưa hiểu rõ khía cạnh cơ bản về sinh học ở loài chim. Phát hiện này có nghĩa rằng chim tiến hóa theo một đường song song bên cạnh khủng long, quá trình này bắt đầu từ trước khi hầu hết các loài khủng long tồn tại”.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí The Journal of Morphology, và được Quỹ khoa học quốc gia tài trợ.

Từ nhiều thập kỷ chúng ta đã biết rằng xương đùi của chim cố định và khiến chúng chạy bằng đầu gối, không giống với hầu hết các loài vật trên cạn. Tuy nhiên, điều mới được phát hiện là chính vị trí cố định của xương và hệ thống cơ là yếu tố giữ cho phổi của chúng không bị phá vỡ khi chim hít vào.

Những loài chim máu nóng cần lượng oxy gấp 20 lần so với loài bò sát máu lạnh, và chúng đã phát triển cấu trúc phổi đặc biệt cho phép tỷ lệ trao đổi khí và mức độ hoạt động cao. Cấu trúc đùi kỳ lạ của chúng chính là yếu tố hỗ trợ và ngăn phổi bị phá vỡ.

Devon Quick, trợ giảng động vật học tại OSU, bà thực hiện nghiên cứu này phục vụ cho khóa học tiến sĩ, cho biết: “Đây là vấn đề cơ bản đối với sinh lý của chim. Thật kỳ lạ chưa ai nhận thấy điều này trước đây. Vị trí của xương và cơ đùi ở chim rất quan trọng đối với chức năng phổi của chúng, từ đó cung cấp đủ dung tích phổi cho việc bay”.

Tuy nhiên, tất cả các loài vật khác trên cạn, các nhà khoa học cho biết, có thể di chuyển xương đùi và đó là một phần trong chuyển động của chúng – bao gồm con người, voi, chó, thằn lằn và, trong thời kỳ cổ đại, khủng long. Điều này cho thấy chim không bắt nguồn từ khủng long theropod, ví dụ như tyrannosaurus hoặc allosaurus. Phát hiện này thêm vào những bằng chứng ngày càng nhiều trong hai thập kỷ trở lại đây thách thức giả thuyết phổ biến nhất về sự tiến hóa của động vật.

Ruben cho biết: “Trong ghi chép hóa thạch, chim được phát hiện sớm hơn khủng long, loài vật được cho là tổ tiên của chúng. Đây là một vấn đề khá nghiêm trọng, và còn có những mâu thuẫn khác với giả thuyết chim bắt nguồn từ khủng long”.

Nhưng một trong những lý do khiến nhiều nhà khoa học hướng về giả thuyết chim có nguồn gốc từ khủng long là những đặc điểm tương tự ở phổi. Tuy nhiên, khủng long theropod có xương đùi di chuyển và vì vậy không thể có phổi hoạt động giống như chim. Túi khí ở bụng của chúng, nếu có, đã bị phá vỡ. Điều này loại bỏ một bằng chứng quan trọng về mối liên hệ giữa chim và khủng long.

Ruben nhận định: “Một con velociraptor không thể tự nhiên mọc lông rồi bay vào không trung”.

Các phát hiện mới nhất, theo các nhà nghiên cứu, phù hợp hơn với loài chim tiến hóa riêng biệt với khủng long, và phát triển những đặc điểm riêng biệt, bao gồm lông, cánh và hệ thống phổi và chuyển động đặc biệt.

Tuy nhiên, vẫn có những đặc điểm chung giữa chim và khủng long, và rất có khả năng rằng chim và khủng long có cùng một tổ tiên, ví dụ như loài bò sát nhỏ “thecodonts”. Loài tổ tiên này có thể đã tiến hóa theo những đường riêng biệt thành chim, cá sấu và khủng long. Cấu trúc phổi và sinh lý của cá sấu, trên thực tế, giống khủng long hơn là chim.

Quick cho biết: “Chúng tôi không cho rằng khủng long và chim không có cùng một tổ tiên tại một thời điểm nào đó trong quá khứ. Điều đó hoàn toàn có thể xảy ra, và thường được phát hiện trong quá trình tiến hóa. Nhưng rõ ràng chim đã phát triển theo đường tiến hóa riêng và không bắt nguồn trực tiếp từ khủng long theropod”.

Nghiên cứu của OSU về sinh học và sinh lý của loài chim là một trong những nghiên cứu đầu tiên đưa ra câu hỏi về mối liên hệ giữa khủng long và chim kể từ những năm 1990. Các phát hiện khác tại OSU và các học viện khác trước đó cũng đã đưa ra những nghi ngờ.

Ruben cho biết: “Thẳng thắn mà nói, có rất nhiều hoạt động của các bảo tàng trong vấn đề này, rất nhiều sự nghiệp đã gắn bó với một quan điểm nhất định, kể cả khi những bằng chứng mới đặt ra câu hỏi. Ở một số triển lãm của bảo tàng, giả thuyết rằng chim bắt nguồn từ khủng long được cho là một thực tế được chấp nhận rộng rãi”.

Tham khảo:
Quick et al. Cardio-pulmonary anatomy in theropod dinosaurs: Implications from extant archosaurs. Journal of Morphology, 2009; DOI: 10.1002/jmor.10752