Loài khủng long to bằng xe buýt hô hấp giống chim

Một loài khủng long ăn thịt to lớn sống cách đây 85 triệu năm có hệ hô hấp rất giống với loài chim ngày nay, theo phân tích khảo cổ học tiết lộ, điều này đã củng cố sợi dây liên kết tiến hóa giữa khủng long và loài chim hiện đại.

Phát hiện đã làm sáng tỏ giai đoạn chuyển tiếp giữa theropod (nhóm khủng long ăn thịt đi bằng hai chân) và chim. Các nhà khoa học nghĩ rằng chim tiến hóa từ một nhóm theropod có tên là maniraptor (sống cách đây khoảng 150 triệu năm vào kỷ Jura), quá trình tiến hóa kéo dài trong khoảng 206 đến 144 triệu năm về trước.

Nhà nghiên cứu Jeffrey Wilson – nhà cổ sinh vật học thuộc đại học Michigan – cho biết: “Đây là một bằng chứng nữa bổ sung vào danh mục bằng chứng liên kết loài chim với khủng long”.

Loài khủng long kỳ lạ

Loài khủng long hai chân Aerosteon riocoloradensis cao tới 8 fut (2,5m) tính từ hông, với chiều dài cơ thể khoảng 30 fut (9m) tương đương với chiều dài một chiếc xe buýt.

Wilson cùng với nhà cổ sinh vật học Paul Sereno thuộc đại học Chicago và một số nhà khoa học khác đã phát hiện ra tàn tích bộ xương của A. riocoloradensis trong một chuyến thám hiểm đến Achentina vào năm 1996. Trong những năm sau đó các nhà khoa học đã làm sạch bộ xương rồi sau đó quét bằng tia X.

Kết quả cho thấy có một số lỗ hổng nhỏ trong cột sống, xương đòn (xương ngực tạo nên chạc xương đòn) và xương hông dẫn đến hình thành các khoảng rỗng lớn. Khi con khủng long còn sống, các khoảng rỗng này được lót bằng các mô mềm chứa khí. Chúng tương tự như đặc điểm phát hiện thấy ở loài chim hiện đại cũng ở các xương như thế. 

Trong khi không có bằng chứng chứng minh khủng long có một lớp lông vũ trên người hay bay giống chim khi còn sống, các phát hiện nói trên cho thấy chúng đã hô hấp giống loài chim.

Chim hiện đại có phổi không linh động, chúng không mở ra và co lại giống như phổi của chúng ta. Thay vào đó, hệ thống túi khí làm nhiệm vụ thổi không khí qua phổi. Đặc điểm kỳ lạ này chính là lý do giúp chim bay cao hơn và nhanh hơn dơi. Cũng giống như tất cả các loài động vật có vú, dơi co giãn phổi nên có quá trình hô hấp kém hiệu quả hơn.

Các túi khí khác của chim nằm theo cột sống. Người ta cho rằng chúng làm xương của chim nhẹ đi do đó bay dễ dàng hơn.

Wilson nói với LiveScience: “Chúng tôi đang bắt đầu tìm hiểu sâu hơn về cách thức tiến hóa của hệ hô hấp chuyên biệt ở loài chim bằng cách lần theo dấu vết họ hàng cổ đại của chúng. Điều thú vị là những loài họ hàng cổ đại này lại chẳng hề giống chim”.

Giảm trọng tải

Wilson cùng các cộng sự cho rằng xương rỗng và túi khí có lẽ mang rất nhiều mục đích khác nhau, ví dụ như giúp khủng long có thể hô hấp hiệu quả hơn.

Theo Wilson, với trọng lượng bằng một con voi Aerosteon cũng có thể sử dụng các lỗ hổng để giải phóng lượng nhiệt không mong muốn ở bên trong cơ thể. 

Năm 1996 tin tức lan truyền nhanh chóng về phát hiện loài khủng long mới đầu tiên ở tỉnh Mendoza (Achentina). Trên ảnh nhóm khai quật đang chỉ đống xương cho du khách. (Ảnh: David Varricchio c 2008, courtesy of Project Exploration)

Một lợi ích nữa của bộ xương có nhiều khí có lẽ là để giảm bớt trọng lượng. “Xương sống nhẹ nhưng vẫn khỏe mạnh có thể giữ một chức năng quan trọng nào đó. Khi chúng ta có cơ thể to lớn thì cân nặng cũng là một vấn đề quan trọng”.

Một số hóa thạch khủng long cũng mang nhiều đặc điểm giống chim, mặc dù chưa có con khủng long ăn thịt nào được phát hiện có mang bằng chứng về túi khí trong xương đòn.

Ví dụ, các nghiên cứu trong quá khứ cho thấy khủng long maniraptor, như loài velicoraptor hay tyrannosaur chẳng hạn, được trang bị với các cấu trúc giúp cử động xương sườn và xương ức trong quá trình hô hấp như ở loài chim.

Các nhà khoa học cũng đồng thời phát hiện túi khí trong cột sống của sauropod, nhóm khủng long ăn cỏ với cổ và đuôi dài sống vào cuối kỷ Triat và giữa kỷ Jura cách đây 180 triệu năm.

Phát hiện được công bố trực tuyến chi tiết trên tờ PloS ONE.