Một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Đại học Oxford và Đại học Birmingham về Sinh học Hiện Đại đã sử dụng các phương pháp mới để phân tích sự biến đổi của các hóa thạch động vật có vú vào thời kỳ của khủng long. Kết quả cho thấy những bất thường: Đó không phải là khủng long, chúng có thể là các loài động vật có vú khác, vốn là đối thủ cạnh tranh chính của các loài động vật có vú cận đại trước và sau khi khủng long tuyệt chủng hàng loạt.
Nghiên cứu thách thức các giả thiết cũ: tại sao các loài động vật có vú dường như chỉ đa dạng hóa, chúng có kích thước lớn hơn, chế độ ăn, cách di chuyển và phương thức sống mới, sau sự tuyệt chủng của loài khủng long phi điểu. Nghiên cứu mới cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc thử nghiệm các giả thuyết cũ và bằng cách sử dụng các công cụ thống kê mới nhất để xây dựng thuyết tiến hoá.
Tiến sĩ Elsa cho biết: “Có rất nhiều loại động vật có vú độc đáo trong thời kỳ khủng long bao gồm các loài bay lượn, bơi và sống trong hang, nhưng không có loài động vật có vú nào thuộc nhóm cận đại, tất cả chúng đều đến từ các nhánh trước đó của cây động vật có vú”.
Trong một cuộc trò chuyện với Panciroli, một nhà nghiên cứu từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Đại học Oxford và là đồng tác giả của nghiên cứu, tiến sĩ Elsa cho biết: “Những loài động vật có vú này hầu hết đã tuyệt chủng cùng lúc với những loài khủng long phi điểu, tại thời điểm đó các loài động vật có vú cận đại trở nên lớn hơn, chúng có chế độ ăn và phương thức sinh tồn độc đáo. Từ nghiên cứu của chúng tôi, có vẻ như trước khi tuyệt chủng, những bức xạ xảy ra sớm đối với động vật có vú đã ngăn các động vật có vú cận đại thoát khỏi những vai trò vốn có của chúng trong hệ sinh thái".
Hầu hết các loài động vật có vú còn sống ngày nay đều có nguồn gốc từ các nhóm động vật xuất hiện cách đây 66 triệu năm, khi một vụ tuyệt chủng hàng loạt giết chết tất cả các loài khủng long phi điểu. Thông thường, các nghiên cứu cho rằng, trước khi tuyệt chủng, các loài động vật có vú sống trong sự bảo vệ của khủng long. Khủng long có vai trò ngăn cản các loài bò sát khổng lồ chiếm giữ các hang động, bảo vệ các loài động vật có vú tương đối nhỏ và không chuyên biệt về chế độ ăn uống và lối sống. Có vẻ như chúng chỉ có thể sinh sôi ở những hang động bỏ hoang sau khi khủng long biến mất.
Tuy nhiên, các phương pháp thống kê mới đã được sử dụng để phân tích mức độ hạn chế của các nhóm động vật có vú trong quá trình tiến hóa của chúng trước và sau khi tuyệt chủng hàng loạt.
Các phương pháp này xác định thời điểm mà quá trình tiến hóa ngừng xuất hiện các đặc điểm mới và bắt đầu tạo ra các đặc điểm đã tiến hóa trong các loài khác. Điều này giúp các nhà nghiên cứu có thể xác định được vị trí các hang động mà nhóm động vật có vú từng sinh sống, từ đó xác định "giới hạn" tiến hóa của các nhóm động vật có vú khác nhau. Kết quả cho thấy có thể khủng long không phải là tổ tiên, nhưng chúng là họ hàng gần nhất của động vật có vú cận đại.
Nghiên cứu đã xem xét giải phẫu của tất cả các loại động vật có vú khác nhau sống cùng thời với khủng long, bao gồm cả loài các loài thú là tổ tiên của các nhóm cận đại. Bằng cách đo lường tần suất xuất hiện của các đặc điểm mới, chẳng hạn như sự thay đổi về kích thước và hình dạng của răng và xương, kiểu dáng và thời điểm xuất hiện của chúng trước và sau khi tuyệt chủng hàng loạt.
Các nhà nghiên cứu xác định rằng trong thời đại khủng long các loài động vật có vú có nhiều hạn chế hơn so với họ hàng thân thiết của chúng. Điều đó có nghĩa là, trong khi họ hàng của chúng có chế độ ăn và những cách sinh tồn mới lạ như leo núi và bay lượn, thì động vật có vú không có những lối sống này, chúng nhỏ hơn và chỉ có những phương thức sinh tồn phổ biến.
Tiến sĩ Neil Brocklehurst của Đại học Oxford, người đứng đầu cuộc nghiên cứu, cho biết: “Kết quả này sẽ không có ý nghĩa nếu bạn cho rằng trong thời kỳ đó, khủng long đang kìm hãm những nhóm động vật có vú. Không có lý do gì khủng long lại cạnh tranh có chọn lọc với những loài động vật có vú này và cho phép những loài khác phát triển tự do. Thay vào đó, có vẻ họ hàng của nhóm động vật có vú cận đại đã kìm hãm sự phát triển của chúng".
Các nhà nghiên cứu cho rằng sự tuyệt chủng của các nhóm động vật có vú khác có ý nghĩa hơn trong việc mở đường cho sự tiến hoá của động vật có vú cận đại. Để làm bằng chứng thêm cho điều này, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu kích thước cơ thể ở các nhóm động vật có vú khác nhau. Họ phát hiện ra rằng, sau sự tuyệt chủng của loài khủng long, cả động vật có vú nhỏ nhất và lớn nhất đều không còn những hạn chế về cách thức sinh tồn giống nhau. Điều này cho thấy kích thước không tạo ra sự khác biệt nào đối với sự tiến hoá của chúng.
Đồng tác giả, Tiến sĩ Gemma Benevento đến từ Đại học Birmingham cho biết: "Hầu hết các động vật có vú sống cùng với khủng long đều có khối lượng cơ thể dưới 100g - nhỏ hơn bất kỳ loài khủng long phi điểu nào. Do đó, những động vật có vú nhỏ nhất này có thể không cạnh tranh trực tiếp với khủng long. Mặc dù vậy, các loài động vật có vú nhỏ cho thấy sự đa dạng hơn sau khi tuyệt chủng xảy ra hàng loạt như những gì thấy ở các loài động vật có vú lớn hơn".
Tiến sĩ Brocklehurst nói thêm, "Cổ sinh vật học đang trải qua một cuộc cách mạng. Chúng tôi đã mở rộng đáng kể bộ công cụ có sẵn để phân tích các tập dữ liệu lớn và kiểm tra trực tiếp giả thuyết của chúng tôi về sự tiến hóa. Hầu hết các nghiên cứu về bức xạ của động vật có vú đều tập trung vào tốc độ phát triển của chúng, nhưng việc phân tích những giới hạn nào đối với sự tiến hóa sẽ cung cấp những quan điểm mới. Chúng tôi đã phải xem xét lại nhiều giả thuyết của mình bằng cách sử dụng các phương pháp tiếp cận hiện đại này”.
Tài liệu tham khảo: “Sự tuyệt chủng của dạng động vật có vú là nguyên nhân dẫn đến bức xạ hình thái của động vật có vú trong đại Cổ sinh” của Neil Brocklehurst, Elsa Panciroli, Gemma Louise Benevento và Roger B.J. Benson, ngày 17 tháng 5 năm 2021, Sinh học hiện đại. DOI: 10.1016 / j.cub.2021.04.044
