Cách hổ phách tạo ra những hóa thạch tinh xảo lưu giữ lịch sử Trái đất

Những mẫu hổ phách mang màu sắc ấm áp đóng vai trò như một cửa sổ 3 chiều giúp các nhà khoa học tái tạo lại hệ sinh thái cổ đại thông qua vô số các bao thể động vật, thực vật mà nó chứa bên trong.

Được tích tụ sau hàng chục triệu năm, nhựa cây hóa thạch, được gọi là hổ phách, đã mê hoặc các nhà sản xuất đồ trang sức và truyền cảm hứng cho giới nghiên cứu khoa học.

Nhựa cây lá kim tiết ra trải qua hàng triệu năm có thể biến thành hổ phách. (Ảnh: ICA)

Trong 200 năm qua, các nhà cổ sinh vật học trên khắp thế giới đã sử dụng hổ phách để tìm hiểu về quá khứ xa xưa bằng cách nghiên cứu các hóa thạch cổ đại được bảo tồn bên trong nó.

Cách hổ phách hình thành

Hổ phách thực chất là nhựa của cây lá kim cổ đại, một loại chất lỏng có tông màu ấm, chảy ra từ những cây bị bệnh hoặc có vết thủng ở thân.

Đây là một chất phức tạp, dính, không tan trong nước và cứng lại khi tiếp xúc với không khí để tạo thành lớp vỏ bảo vệ vết thương của cây, giúp tránh nấm và các mầm bệnh khác.

Vì nhựa có tính dính nên các sinh vật nhỏ có thể mắc kẹt trong đó khi nhựa rỉ ra trên vỏ cây, nhỏ giọt xuống đất, rơi xuống nước, sau đó những giọt nhựa này bị chôn vùi tại chỗ hoặc bị cuốn trôi ra sông, biển.

Theo thời gian bị chôn vùi trong trầm tích, những giọt nhựa cây dưới tác động của áp suất và nhiệt độ sẽ trải qua vô số sự thay đổi và biến đổi để “trưởng thành”, trở thành một lớp liên kết phân tử dày đặc, cứng như đá và trong như thủy tinh mà chúng ta gọi là hổ phách, và nó cũng có thể bảo tồn hình dạng của bất kỳ sinh vật nào bị mắc kẹt bên trong nó với sự nguyên vẹn từ hình dạng đến cấu trúc đáng kinh ngạc.

Hổ phách được tìm thấy có 7 màu chính và 300 đới màu khác nhau. Phổ biến nhất vẫn là màu vàng ánh da cam, gần giống màu mật ong. Hiếm gặp hơn là hổ phách màu đỏ, xanh lá cây và đặc biệt quý hiếm là màu xanh dương.

Chỉ khoảng 10% hổ phách là trong suốt, còn lại 90% là mờ đục. Những màu sắc khác nhau này được quyết định do nguồn nhựa cây hóa thạch tự nhiên và các loại tạp chất bên trong.

Hổ phách lâu đời nhất trên Trái đất - được tìm thấy ở vỉa than Illinois của Mỹ - có niên đại khoảng 320 triệu năm tuổi, rất lâu trước khi khủng long xuất hiện.

Tuy nhiên, những khối hổ phách này có chiều rộng trung bình chưa đến 1/4 inch và chúng không chứa bất kỳ hóa thạch nào bên trong.

Theo Hiệp hội Đá quý màu Quốc tế (ICA), hổ phách phải có tuổi ít nhất từ 40.000 năm, còn Viện Đá quý Hoa Kỳ (GIA) thì cho rằng phải mất 1 triệu năm nhựa cây mới biến thành hổ phách.

Hổ phách chứa bao thể cua Cretapsara athanata cách đây 100 triệu năm được phát hiện tại ở Myanmar. (Ảnh: LIDA XING)

Thông tin cụ thể vẫn đang được các nhà khoa học nghiên cứu, nhưng tất cả đều đồng ý rằng phải mất ít nhất 40.000 năm, một mẫu nhựa hóa thạch mới có thể trở thành hổ phách.

Nếu trẻ hơn thời gian đó, vật liệu này nhiều khả năng được phân loại là copal – một loại nhựa cây hóa thạch “non” mang một số đặc tính của vật liệu mới, chẳng hạn như bề mặt dính hơn.

Hổ phách trên thế giới

Hổ phách và copal được tìm thấy tại 160 địa điểm trên toàn thế giới, nhưng chỉ có khoảng vài chục nơi có hổ phách chứa các bao thể hóa thạch bên trong.

Hầu hết các mỏ chứa hóa thạch này đều có niên đại khoảng 125 triệu năm tuổi hoặc trẻ hơn, ngoại trừ một mỏ hổ phách 230 triệu năm tuổi ở dãy Alps thuộc Italy, nơi bảo tồn một loài ruồi và hai loài ve cổ đại.

Bất kỳ loài động thực vật nào cũng có thể được hổ phách “bảo quản” một phần hoặc toàn bộ, từ hoa, lá, côn trùng tới những động vật có xương sống sống quanh môi trường của những loài cây tiết nhựa để tạo ra hổ phách.

Những mẫu hổ phách mang màu sắc ấm áp đã đóng vai trò như một cửa sổ ba chiều giúp các nhà khoa học tái tạo lại hệ sinh thái cổ đại thông qua vô số bao thể động, thực vật mà nó chứa.

Trong gần hai thế kỷ qua, các nhà cổ sinh vật học qua nghiên cứu hổ phách đã tìm thấy khoảng 1.300 loại động thực vật, bao gồm cả những loài đã tuyệt chủng, từ thằn lằn, côn trùng, nhện, cua, tới lá, hoa, nấm, vi sinh vật, lông vũ và các mảnh vụn thực vật khác.

Hiện nay trên thế giới có 4 mỏ hổ phách nổi tiếng được nghiên cứu nhiều nhất.

Hổ phách Baltic

Các khu vực Baltic là nơi có các trầm tích hổ phách lớn nhất được biết đến, được gọi là hổ phách Baltic hoặc hổ phách vàng. Người ta đã ước tính rằng những khu rừng đã tạo ra hơn 100.000 tấn hổ phách.

Chúng có niên đại từ 34-38 triệu năm tuổi, chứa hơn 3.500 loài động vật chân đốt hóa thạch, trong đó có hơn 650 loài nhện.

Hổ phách Baltic chứa con tắc kè Yantarogekko balticus có niên đại khoảng 54 triệu năm tuổi. (Ảnh: WOLFGANG WEITSCHAT)

Hiếm khi hổ phách Baltic chứa những loài động vật có xương sống, nhưng người ta đã phát hiện một miếng hổ phách chứa bao thể một con tắc kè Yantarogekko balticus có niên đại khoảng 54 triệu năm tuổi.

Ngoài ra, các nhà khoa học cũng phát hiện trong hổ phách Baltic một hóa thạch loài hoa có kích thước lớn nhất từng được tìm thấy.

Hổ phách Dominica

Hổ phách Dominica khác biệt với hổ phách Baltic ở chỗ gần trong suốt và có số lượng tạp chất hóa thạch cao hơn. Điều này đã cho phép tái thiết chi tiết hệ sinh thái của một khu rừng nhiệt đới đã biến mất từ lâu.

Ngoài màu vàng và màu mật ong phổ biến, hổ phách Dominica còn có màu đỏ và màu xanh lá cây với số lượng ít hơn, đặc biệt là màu xanh lam (huỳnh quang) quý hiếm.

Hổ phách Dominica được cho là có tuổi từ 15-20 triệu năm mặc dù tuổi chính xác vẫn còn là một câu chuyện còn đang tranh luận.

Các nhà khoa học đã tìm thấy hơn 1.000 loài sinh vật hóa thạch trong hổ phách tại đây, trong đó có hơn 400 loài côn trùng và 150 loài nhện. Đôi khi xuất hiện cả những bao thể hóa thạch của động vật có xương sống, trong đó có loài kỳ nhông.

Hổ phách Myanmar

Hổ phách Myanmar có tuổi khoảng 99 triệu năm, được khai thác từ các mỏ thuộc tỉnh Kachin, miền bắc Myanmar – nơi đã khai thác và cung cấp đá quý cho ngành trang sức trong 2.000 năm qua.

Một con ve chưa trưởng thành bám vào chiếc lông khủng long được bảo quản trong miếng hổ phách Myanmar 99 triệu năm tuổi. (Ảnh: National Geographic)

Trong hai thập kỷ qua, sự quan tâm đối với hổ phách Myanmar đã tăng lên khi các nhà cổ sinh vật đã khám phá ra hệ sinh vật vô cùng đa dạng tìm thấy trong hổ phách nơi đây. Đó là các hổ phách chứa một loài kiến ăn thịt bị “đóng băng” giữa bữa ăn; một phần đuôi của một con khủng long có lông vũ; vỏ của một sinh vật biển được gọi là ammonit, và thậm chí cả một chú chim non cổ đại.

Hổ phách Canada

Hổ phách Canada có tuổi từ 78- 79 triệu năm, chủ yếu được phát hiện ở khu vực hồ Grassy thuộc tỉnh Alberta ở phía Tây Canada.

Các nhà khoa học tìm thấy hơn 130 mẫu hóa thạch khác nhau trong hổ phách ở đây, nhiều loài trong số đó là ve hoặc rệp. Một số mẫu hổ phách khác cũng chứa các mẩu lá kim, nấm, phấn hoa, thậm chí cả lông chim hay lông khủng long.

Với việc bảo tồn nguyên vẹn các sinh vật trong hàng chục triệu năm mà không bị ảnh hưởng bởi các tác nhân vật lý và hóa học của môi trường, hổ phách đã giúp lưu giữ một phần lịch sử của Trái đất. David Federmand, tác giả một cuốn sách về đá quý, nói: “Hổ phách giống như một viên nang thời gian được Mẹ Tự nhiên tạo ra và đặt trên Trái đất này”.