Hóa thạch 324 triệu năm tuổi lật ngược hiểu biết về côn trùng

Suốt gần bốn thập kỷ, một mẫu hóa thạch dẹt tại bang Texas bị lầm tưởng là loài giáp xác trẻ. Tuy nhiên, phân tích mới nhất đã hé lộ một sinh vật giống côn trùng 324 triệu năm tuổi sở hữu tới 24 chân, mở ra góc nhìn hoàn toàn mới về chặng đường tiến hóa từ đại dương lên đất liền.

Năm 1985, các nhà khoa học thu thập được một mẫu hóa thạch dẹt có dạng vết sẫm màu trên đá phiến sét tại khu vực gần trang trại Rough Creek, thuộc quận Brewster, bang Texas.

Do nằm cùng tầng đá với loài Tesnusocaris goldichi, mẫu vật này nhanh chóng bị xếp vào nhóm giáp xác con nhiều phân đoạn. Nhãn dán sai lệch đó đã khiến một trong những sinh vật kỳ lạ nhất lịch sử tự nhiên bị bỏ quên suốt gần 40 năm.

Bước ngoặt chỉ xuất hiện khi Erik Tihelka, nhà cổ sinh vật học côn trùng tại Đại học Cambridge, tình cờ phát hiện bản vẽ nét của mẫu vật trong một cuốn sách giáo khoa tiếng Nga cũ. Nhận thấy những điểm bất thường, ông đã tìm cách tiếp cận mẫu vật thực tế.

Dưới kính hiển vi sử dụng ánh sáng phân cực chéo, vết sẫm màu nhòe nhạt năm xưa đã hiện rõ cấu trúc của một sinh vật đặc biệt: sở hữu sáu chân ở phần ngực giống côn trùng hiện đại, nhưng lại có thêm 18 chiếc chân chạy dọc theo phần bụng.

Trong công bố mới nhất trên tạp chí Nature, nhóm nghiên cứu xác định sinh vật 324 triệu năm tuổi này có tên khoa học là Chosha praecursor, một đại diện tiến hóa sớm của nhánh côn trùng. Cụ thể, mẫu vật dài khoảng 3,2 cm (gần 5 cm nếu tính cả sợi đuôi), bao gồm phần ngực ba phần, bụng 11 phân đoạn, một cặp râu dài, sợi đuôi trung tâm và cơ quan đặt trứng - dấu hiệu cho thấy đây là một con mái trưởng thành. Chín phân đoạn bụng mang các cặp chân có khớp nối, nâng tổng số chi của sinh vật này lên con số 24.

Phát hiện về Chosha praecursor mang ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với giới cổ sinh vật học. Nhờ phân tích 58 đặc điểm giải phẫu và so sánh với 22 phân loại động vật chân khớp khác, các nhà khoa học đã xếp sinh vật này nằm ngay bên ngoài nhóm côn trùng hiện đại. Cùng với Chosha praecursor, nghiên cứu cũng xếp lại vị trí cho ba hóa thạch bí ẩn khác, trong đó có loài Leverhulmia mariae 405 triệu năm tuổi tại Scotland.

Sự xuất hiện của các mẫu vật này đã lấp đầy "khoảng trống sáu chân" kéo dài khoảng 80 triệu năm - khoảng thời gian đứt gãy dữ liệu giữa các loài sáu chân sớm kỷ Devon và sự bùng nổ của côn trùng trong kỷ Than đá.

Điểm hấp dẫn nhất trên cơ thể Chosha praecursor chính là các cặp chân bụng có dạng mái chèo dẹt và mang rãnh. Cấu trúc này tương đồng với cơ quan dạng mang của một số loài phù du ngày nay, cho phép chúng thở, bơi hoặc đẩy cơ thể qua lớp bùn lầy ở vùng nước nông. Trong khi đó, các chân ở phần ngực lại được tối ưu hóa cho việc di chuyển trên mặt đất, còn cơ quan đặt trứng giúp chúng giấu trứng vào các kẽ đá an toàn.

Sự pha trộn đặc điểm giải phẫu này củng cố giả thuyết cho rằng côn trùng không thực hiện một bước nhảy tiến hóa đột ngột từ biển sâu lên đất liền. Thay vào đó, chúng đã trải qua một giai đoạn chuyển tiếp lưỡng cư kéo dài tại các vùng đầm lầy, đồng bằng sông hoặc khu vực ven biển - nơi địa hình giao thoa giữa nước và cạn.

Mặc dù mẫu hóa thạch chưa bảo tồn được hệ thống lỗ thở để khẳng định chắc chắn về khả năng hô hấp trên không khí, Chosha praecursor vẫn cung cấp bằng chứng hình thể thực tế vô cùng đắt giá. Nhà sinh học cổ đại William Shear nhận định phát hiện này đã mở ra một cánh cửa mới trong việc nghiên cứu lịch sử tự nhiên, đưa con người trở về thời kỳ xa xưa khi quy chuẩn sáu chân vẫn chưa hề tồn tại trong thế giới côn trùng.

THEO GENK