Tại sao một số loài cá tuyệt chủng vào 65 triệu năm trước

Theo một nghiên cứu mới, kích cỡ lớn và cú đớp chớp nhoáng đã phù chú vận hạn lên những loài cá có xương trong sự kiện tuyệt chủng lớn cuối cùng xảy ra cách đây 65 triệu năm.

Theo Matt Friedman - tác giả của nghiên cứu đồng thời là nghiên cứu sinh về sinh học tiến hóa tại Đại học Chicago, ngày nay các đặc điểm đặc trưng của những loài cá xương săn mồi lớn, ví dụ như cá ngừ, hiện đang dần suy giảm và đứng bên bờ tuyệt chủng. Ông nói: “Điều tương tự cũng đang xảy ra ngày nay đối với các loài cá tương tự. Loài bị ảnh hưởng nhiều nhất luôn là những kẻ săn mồi to lớn”.

Các nghiên cứu về những loài cá hiện đại cho thấy kích cỡ cơ thể lớn là đặc trưng của những loài cá săn mồi có tốc độ phát triển quần thể chậm, trong khi bộ hàm nhanh lại là đặc điểm thích nghi để bắt những con mồi nhanh nhẹn hay lẩn trốn chính là các loài cá khác. Hóa thạch đã cung cấp bằng chứng đáng kể ủng hộ cho những ước tính về chức năng, phân bên trong dạ dày của cá hóa thạch cũng mang lại các thông tin về bữa ăn cuối cùng của chúng.

Khi một tiểu hành tinh va chạm với trái đất vào cuối kỷ Phấn Trắng cách đây khoảng 65 triệu năm, trái đất bị đám mây nhọ nồi và khói bao phủ. Sự kiện này đã ngăn cản quá trình quang hợp của thực vật trên cạn và dưới biển, chuỗi thức ăn mới chỉ ở mức độ sơ khai, dẫn đến nạn tuyệt chủng của hàng ngàn loài động vật và thực vật, trong đó có khủng long.

Các nhà khoa học cho rằng trong quá trình đó những loài cá săn mồi lớn có nguy cơ tuyệt chủng cao hơn các loài cá khác bởi chúng có tốc độ tăng quần thể chậm hơn, sống dàn trải hơn, mất nhiều thời gian hơn để trưởng thành và chỉ giữ vị trí tạm thời trên đầu của chuỗi thức ăn. Ngày nay, những loài cá tương tự về mặt sinh thái cũng là những loài ít có khả năng phát triển mạnh mẽ trở lại sau khi bị suy giảm số lượng do đánh bắt bừa bãi.

Cá trích hóa thạch tại miền tây Hoa Kỳ nơi 3 bang Colorado, Utah, và Nevada gặp nhau. Cá trích là một trong những nhóm cá xương có mình nhỏ tồn tại được sau thảm họa tuyệt chủng vào cuối kỷ Phấn trắng, chúng vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay ở các môi trường biển. (Ảnh: Matt Friedman)

Để xây dựng cơ sở dữ liệu kiểm chứng cho dự đoán nói trên, Friedman đã đi khắp thế giới ghi chép về kích cỡ cơ thể và xương hàm của 249 loại của những con cá hóa thạch sống vào cuối kỷ Phấn trắng. Phương pháp xác định trực tiếp này có thể thực hiện được với cá hóa thạch bởi chúng có thể được ghép nối hoàn thiện với nhau. Hóa thạch cá không giống với hóa thạch của hầu hết các loài động vật có xương sống khác có xương, răng và các phần khác của bộ xương thường nằm rải rác và phân tán.

Đây là nghiên cứu đầu tiên nhằm kiểm chứng giả thuyết và cả mối liên hệ giữa kích cỡ cơ thể, chức năng hàm và tính dễ bị tổn thương của các loài cá trong giai đoạn xảy ra sự kiện tuyệt chủng kỷ Phấn trắng. Friedman nói: “Dù có chia nhỏ thế nào, dữ liệu cũng vẫn cho thấy rằng việc một con cá lớn có cú đớp nhanh đồng nghĩa với việc số phận của nó đã được định đoạt”.

Nực cười là các loài cá lớn ngày nay có cú đớp nhanh lại tiến hóa khá chậm sau sự kiện tuyệt chủng kỷ Phấn trắng, đảm nhiệm các vai trò sinh thái và chức năng mà những nạn nhân của sự kiện đó bỏ lại. Mặc dù hai nhóm cá không có mối liên hệ với nhau, số phận của chúng có thể sẽ tương tự nhau.

Bài viết của Friedman về sự chọn lọc hình vị sinh thái của các loài cá biển sống vào giai đoạn tuyệt chủng cuối kỷ Phấn trắng được đăng tải trên số 13 tờ PNAS. Trong đó Friedman mô tả thẳng thắn kết quả nghiên cứu của mình bởi những loài cá săn mồi có cơ thể lớn bị suy giảm không tương xứng cũng có hóa thạch. “Nói cách khác, chúng ta có thể bị thuyết phục rằng những dạng này có thể sẽ tuyệt chủng, sự biến mất của chúng không thể được ghi lại trong các hóa thạch”.

Tuy nhiên hóa thạch cá lại không được các nhà cổ sinh vật học nghiên cứu nhiều do họ bị cuốn hút bởi các loài động vật khác, ví dụ như khủng long. Do đó nhiều dạng tiến hóa của cá trên quy mô lớn vẫn chưa được hiểu rõ. Những loài cá hóa thạch trong nghiên cứu này rất đa dạng về hình thái, độ dài cơ thể của chúng nằm trong khoảng từ 20 fit đến chưa đầy 1 inch.

Friedmen nói: “Nghiên cứu này chứng minh rằng dữ liệu hóa thạch là phù hợp với sự đa dạng và sự phát triển hiện đại, cho phép chúng ta kiểm tra đặc tính nào có thể có lien quan đến tính dễ bị tuyệt chủng ngày nay. Dư âm của sự kiện tuyệt chủng cuối kỷ Phấn trắng vẫn còn dội lại tới 65 triệu năm sau”. Nghiên cứu được Quỹ nghiên cứu động vật biển Lerner-Gray, Quỹ Hinds, Quỹ khoa học trái đất và Cơ quan bảo vệ môi trường tài trợ.