Cá mập 439 triệu năm tuổi được tìm thấy ở Trung Quốc là loài cá có hàm lâu đời nhất thế giới

Các nhà cổ sinh vật học ở Trung Quốc vừa công bố một chuỗi 4 bài báo mô tả một bộ hóa thạch đáng kinh ngạc thuộc về những động vật có xương sống có hàm sớm nhất được biết đến, một số sống cách đây tới 440 triệu năm - tức là hàng chục triệu năm trước khi những động vật có xương sống trên cạn đầu tiên xuất hiện.

Acanthodian là nhóm cá có hàm lâu đời nhất từng được ghi nhận và là tổ tiên chung của nhiều loài - bao gồm những con cá mập hiện đại có hình thái khá giống nó, cùng vô số động vật có hàm khác bao gồm con người chúng ta, theo nhóm tác giả đến từ Học viện Khoa học Trung Quốc, Đại học Sư phạm Khúc Tĩnh - Trung Quốc và Đại học Brimingham - Anh.

Các hóa thạch, được khai quật tại các địa điểm ở vùng Trùng Khánh và Quý Châu của Trung Quốc, được bảo quản một cách đặc biệt. Trong số đó có những hóa thạch cho thấy một lớp "áo giáp" xương bên ngoài và nhiều cặp gai vây thuộc về một loài mới được quan tâm đặc biệt. Những đặc điểm này đã giúp các nhà nghiên cứu phân loại loài mới, được gọi là Fanjingshan Renovata theo tên một ngọn núi nổi tiếng và được UNESCO công nhận là Di sản Thế giới ở Trung Quốc, là một loài acanthodian, loài săn mồi dưới biển giống cá mập cổ đại.

Giáo sư Zhu Min từ Viện Cổ sinh vật có xương sống và Cổ nhân loại (IVPP) thuộc Viện Khoa học Trung Quốc cho biết: “Đây là loài cá có hàm cổ nhất được biết đến với giải phẫu học. Dữ liệu mới cho phép chúng tôi đặt Fanjingshan vào cây phát sinh loài của động vật có xương sống sớm và thu được thông tin cần thiết về các bước tiến hóa dẫn đến nguồn gốc của các dạng thích nghi quan trọng của động vật có xương sống như hàm, hệ thống giác quan và phần phụ ghép nối”.

Điều nổi bật nhất về Fanjingshan là phần da trên vai. Các gai này được hợp nhất thành một cụm các tấm xương vai ở da. Nó rụng vảy như cá xương chứ không phải cá sụn như cá mập hiện đại, điều này cho thấy cách đây 439 triệu năm các động vật có xương sống có hàm không chỉ sinh sống ở đại dương mà còn có mức đa dạng hóa rất cao.

Theo PHYS, loài mới được đặt tên là Fanjingshan theo tên của nơi mà nó được khai quật - núi Fanjingshan cực kỳ giàu tài nguyên thiên nhiên đặc biệt là hệ động vật phong phú từ cổ đại đến hiện đại. Mẫu vật lộ diện từ Hệ tầng Longxi, huyện Thạch Thiên, Quý Châu - Trung Quốc. Thân hình của cá Fanjingshan khá giống cá mập hiện đại nhưng có bộ da đáng sợ hơn, là một lớp giáp chắc chắn với các vây gai nhọn, nên giống phiên bản "quái vật" của cá mập.

“Mức độ biến đổi mô cứng này là chưa từng có ở chondrichthyans, một nhóm bao gồm cá sụn hiện đại và tổ tiên đã tuyệt chủng của chúng”, tác giả chính, tiến sĩ Plamen Andreev, một nhà nghiên cứu tại Đại học Sư phạm Qujing cho biết.

Các nhà cổ sinh vật học cũng phát hiện ra Qianodus Dupis, một loài cá 439 triệu năm tuổi có những chiếc răng sớm nhất từng được tìm thấy; Shenacanthus vermiformis, một loài cá sụn nhỏ dài 30 mm, tiết lộ những hiểu biết quan trọng về tổ tiên của cá mập; và Xiushanosteus mirabilis, một loài cá trung gian có hàm nhỏ, với cơ thể “bọc thép” có thể tiết lộ một trong những giai đoạn quan trọng trong quá trình tiến hóa của động vật có xương sống.

Nhà cổ sinh vật học Qiang Li của Đại học Sư phạm Qujing cho biết: “Qianodus cung cấp cho chúng ta bằng chứng hữu hình đầu tiên về răng và hàm mở rộng từ thời kỳ đầu quan trọng của quá trình tiến hóa động vật có xương sống”.

Cá mập "quái vật" này cũng bảo lưu được nhiều đặc điểm của sự tiến hóa "dang dở", chuyển đổi từ những loài cổ xưa hơn sang trạng thái của một loài có hàm. Xương của nó cũng cho thấy bằng chứng về quá trình tái hấp thu và tái tạo xương chỉ bắt đầu phát triển ở cả xương và các loài sau này bao gồm con người, không tồn tại ở các loài cá sụn trước đó.

Bộ hóa thạch tuyệt vời này sẽ giúp các nhà khoa học làm sáng tỏ giai đoạn khó khăn trong quá trình tiến hóa của động vật có xương sống. Đánh giá từ DNA của các sinh vật sống, các nhà sinh học phân tử cho rằng những động vật có xương sống không hàm đầu tiên xuất hiện cách đây khoảng 450 triệu năm.

Sau đó, một dòng động vật có xương sống mới có hàm xuất hiện, sau đó đã phát triển thành loài cá có xương đầu tiên, một vài loài trong số đó chuyển môi trường sinh sống lên đất liền để trở thành động vật có xương sống trên cạn đầu tiên vào cuối kỷ Devon - thời kỳ đôi khi được gọi là “Thời đại của loài cá” - thời điểm quyết định trong lịch sử tiến hóa mà cuối cùng sẽ dẫn đến sự xuất hiện của các loài lưỡng cư, bò sát, khủng long, chim và động vật có vú, bao gồm cả con người chúng ta.

Tuy nhiên, hồ sơ hóa thạch đã hiện có không có đủ bằng chứng cho giai đoạn tiến hóa tinh vi này của động vật có xương sống, không có hóa thạch hay bộ xương hoàn chỉnh nào được tìm thấy trong các tảng đá có tuổi đời hơn 425 triệu năm hoặc lâu hơn. Nhưng các hóa thạch mới giúp lấp đầy một khoảng trống lớn trong hồ sơ hóa thạch, cho thấy giải phẫu bộ xương của động vật có xương sống có hàm đã có từ khoảng 440 đến 420 triệu năm trước.