Hóa thạch động vật lâu đời nhất

Quan niệm thông thường cho rằng những động vật đầu tiên tiến hóa từ biển.

Hiện các nhà khoa học nghiên cứu những mẫu vật đá cổ đại tại phía Nam Trung Quốc đã phát hiện rằng những hóa thạch động vật đầu tiên được bảo tồn trong trầm tích của một hồ cổ đại. chứ không phải trong trầm tích biển như những suy nghĩ trước đây.

Những phát hiện mới này không chỉ đưa ra câu hỏi về nơi sinh sống của những động vật sớm nhất, mà đồng thời những yếu tố này dẫn đến sự tiến hóa của động vật.

Trong khoảng 3 tỷ năm, những dạng sống đơn bào ví dụ như vi khuẩn thống trị hành tinh của chúng ta. Sau đó, khoảng 600 triệu năm trước, những động vật đa bào đầu tiên xuất hiện và đa dạng hóa một cách nhanh chóng.

Những hóa thạch lâu đời nhất được biết đến năm tại Doushantuo Formation tại phía Nam Trung Quốc. Những hóa thạch này không có các mẫu vật trưởng thành mà thay vào đó rất nhiều hóa thạch có vẻ như là những phôi rất nhỏ.

Nhà nghiên cứu Tom Bristown, hiện thuộc Học viện công nghệ California tại Pasadena, cho biết: “Phát hiện bất thường đầu tiên của chúng tôi trong khu vực này là sự phong phú của một khoáng chất đất sét gọi là smectile. Trong đá với niên đại lâu đời như thế này, smectite thường chuyển hóa thành một dạng đất sét khác. Tuy nhiên, smectite trong những khối đá tại phía Nam Trung Quốc không trải qua quá trình chuyển hóa đó và có tính chất hóa học cần đến điều kiện nhất định để loại smectite này có thể hình thành – những điều kiện thường thấy ở những hồ mặn và kiềm”.

Các nhà nghiên cứu thu thập hàng trăm mẫu đá từ một số địa điểm ở phía Nam Trung Quốc. Tất cả các phép phân tích đều cho thấy những mẫu vật này không phải là trầm tích biển.

Các nhà khoa học nghiên cứu Doushanto Formation dọc theo một nhánh sông tại khu vực Yangtze Gorges, phía Nam Trung Quốc. (Ảnh: M. Kennedy, UC Riverside)

Bristow cho biết: “Thêm vào đó, chúng tôi chỉ phát hiện smectite ở một số địa điểm nhất định phía Nam Trung Quốc, và chúng không hoàn toàn giống nhau như trong trầm tích biển. Gộp lại với nhau các bằng chứng cho thấy những động vật này sống trong môi trường hồ”.

Phát hiện này đưa ra những câu hỏi về việc làm thế nào và tại sao những động vật này xuất hiện.

Nhà nghiên cứu Martin Kennedy, một nhà địa chất học tại Đại học California, Riverside, cho biết: “Thật bất ngờ rằng những hóa thạch đầu tiên này không đến từ trầm tích biển”.

Ông giải thích: “Hồ thường là những môi trường sống ngắn hạn hơn và không ổn định bằng biển trên bề mặt Trái Đất. Do đó thật đáng ngạc nhiên rằng bằng chứng đầu tiên về động vật mà chúng tôi phát hiện được lại có mối liên hệ với hồ, môi trường sống có nhiều biến đổi hơn biển. Các nhà khoa học luôn cho rằng sự xuất hiện đầu tiên của động vật phải trong môi trường ổn định nhất và ôn hòa nhất”.

Vẫn có khả năng rằng các hóa thạch động vật với niên đại tương tự hoặc thậm chí lâu đời có nguồn gốc biển vẫn chưa được phát hiện ra. Tuy nhiên, ít nhất nghiên cứu này khẳng định rằng “động vật đã có khả năng đối phó với sự biến đổi như trong môi trường hồ. Điều này cho thấy phản ứng tiến hóa của chúng nhanh hơn nhiều so với các dự đoán, và những loài động vật sớm nhất có độ đa dạng hóa lớn hơn những gì chúng ta tưởng tượng”.

Nếu động vật thực sự phát triển ở hồ đầu tiên, một khía cạnh của môi trường hồ có thể đã thúc đẩy sự tiến hóa của chúng đó là không khí có thể dễ dàng xâm nhập vào hồ do chúng thường nông hơn rất nhiều so với biển.

Kennedy phát biểu trên LiveScience: “Lời giải thích phổ biến nhất cho sự tiến hóa ở động vật liên quan đến ựu tăng oxy trong khí quyển của Trái Đất. Rất có thể hồ là môi trường sống đầu tiên hưởng lợi từ hiện tượng tăng oxy này”.

Nghiên cứu được công bố chi tiết trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences ngày 27 tháng 7.