Loài rùa cổ nhất chỉ có mai ở bụng

Một nghiên cứu hóa thạch mới tiết lộ loài rùa mai cứng sống ở các vùng biển ven bờ Trung Quốc cách đây 220 triệu năm là loài rùa “già” nhất từ trước đến nay.

Chúng có mai bụng nhưng phần lưng lại không hề được che chắn.

Tuần trước, một nhóm các nhà khoa học đã công bố phát hiện về loài rùa sống dưới nước cổ đại nhất, với niên đại cách đây 164 triệu năm. Nhưng đó chỉ là một danh hiệu tồn tại trong khoảng thời gian ngắn. Loài rùa nước mai cứng mà Chun Li (Viện khoa học Trung Quốc tại Bắc Kinh) cùng các cộng sự của ông nghiên cứu rồi đặt tên là Odontochelys semistestacea đã tồn tại trước đó rất lâu.

Loài rùa sống dưới nước cổ đại Odontochelys semitestacea có mai dưới bụng để bảo vệ từ phía dưới khi chúng bơi ở các vùng nước ven bờ Trung Quốc. (Ảnh: Marlene Donnelly)

Li cùng cộng sự nghiên cứu tàn dư còn lại bao gồm 2 hộp sọ, khung xương được khai quật tại tỉnh Quế Châu – Trung Quốc vào năm 2007. Phân tích của họ được công bố trên số ra ngày 27 tháng 11 trên tờ Nature. Phân tích cho thấy loài rùa hiện đại đã bắt nguồn từ tổ tiên sống dưới nước. Kết quả cũng cung cấp bằng chứng cho giả thuyết về con đường tiến hóa của mai rùa.

Mai hình thành từ bụng

Mẫu nghiên cứu có rất nhiều dấu hiệu của rùa nguyên thủy. Ví dụ, các nhà nghiên cứu phát hiện loài rùa Odontochelys có mõm nhọn, thon dài. Hầu hết các loài rùa hiện đại đều có mõm ngắn. Ngoài ra, phần gốc miệng cùng với hàm trên dưới đều có răng. Theo các nhà nghiên cứu, đây là một đặc điểm nguyên thủy trong khi rùa hiện nay phần mõm có mỏ nhưng lại không có răng.

Trên thực tế rùa đã từng có một phần mai (chỉ che chở vùng bụng). Điều này làm sáng tỏ bước phát triển trung gian trong quá trình tiến hóa mai rùa mà các nhà nghiên cứu chưa từng phát hiện thấy. Trước khi phát hiện ra loài Odontochelys, loài rùa cổ đại nhất được biết đến là loài rùa cạn Proganochelys, sống cách đây khoảng 210 triệu năm trước. Nhưng loài rùa nay đã có mai phát triển hoàn thiện, nó cung cấp rất ít bằng chứng về con đường tiến hóa của mai rùa.

Phần xương của rùa cổ đại cho thấy bụng của nó được bao bọc bởi một lớp vỏ gọi là yếm. (Ảnh: Viện Cổ nhân chủng học và Cổ sinh vật học không xương sống, Bắc Kinh)

Người ta từng có ý kiến rằng mai rùa tiến hóa từ các đĩa xương trên da, rồi mở rộng và gắn kết với nhau để tạo thành bộ giáp cho loài rùa. Cấu trúc tổng thể khi đó sẽ kết hợp với xương sống và xương sườn bên dưới. (Bò sát hiện đại, ví dụ như cá sấu có đĩa xương, cũng giống như một số loài khủng long khác).

Tuy nhiên mẫu nghiên cứu về loài Odontochelys mới đây lại không có dấu tích của đĩa xương trên da. Thay vào đó chúng có xương sườn lớn, mai bụng mở rộng từ xương cột sống. Những đặc điểm này chỉ ra một phương thức tiến hóa mai rùa nữa, trong đó mai ở bụng phát triển trước. Sau đó xương sườn và xương sống sẽ mở rộng để hình thành mai phía trên.

Rùa cổ đại sống dưới nước

Bước tiến hóa, theo như nghiên cứu phát hiện, khớp với quá trình hình thành mai ở phôi rùa hiện đại trong đó xương sống mở rộng ra phía ngoài, xương sườn mở rộng nữa để kết hợp với nhau tạo thành mai.

Mai hoàn thiện ở mặt dưới hóa thạch mới phát hiện cũng cho thấy rùa từng sống dưới nước, nơi phần bụng của chúng dễ bị đối thủ tấn công. Olivier Rieppel – nhà địa lý học thuộc Bảo tàng Field tại Chicago- cho biết: “Bò sát sống trên cạnh có bụng ở gần mặt đất nên ít gặp phải nguy hiểm”.

Phần xương của rùa cổ đại cho thấy rùa Odontochelys không có mai cứng bao phủ trên lưng. (Ảnh: Viện Cổ nhân chủng học và Cổ sinh vật học không xương sống, Bắc Kinh)

Cùng với bài viết trên tờ Nature, các nhà nghiên cứu chỉ ra một giả thuyết nữa về loài rùa được bảo vệ một phần này. Họ cho rằng những con rùa cổ hơn thậm chí còn có bộ mai trên và dưới hoàn thiện. Đối với loài rùa mới phát hiện, chúng có mai trên bị tiêu giảm, mai trên không cứng như xương. Và đây là một hình thức thích nghi cho cuộc sống dưới nước.

Nhưng Rieppel lại phản đối quan điểm. Ông cho rằng nếu loài rùa này thực sự đã từng mang bộ mai hoàn thiện thì các nhà nghiên cứu sẽ nhận ra các biến đổi trong xương sườn và xương sống của nó. Nhưng thực tế họ lại không phát hiện ra biến đổi nào.

Nghiên cứu được Bộ Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia Trung Quốc, Viện Khoa học Trung Quốc và Bảo tàng tự nhiên Canada tài trợ.