Cá sấu từng muốn ở biển nhưng thất bại

Khoảng 400 triệu năm trước, động vật bắt đầu rời khỏi đại dương và phát triển mạnh trên đất liền. Nhưng sau thời gian dài tiến hóa, một số nòi giống lại rời bỏ thế giới mặt đất, gắn bó với đời sống hoàn toàn ở biển, ví dụ như cá heo và cá voi.

Một số họ hàng cổ xưa của cá sấu hiện đại, được gọi là thalattosuchia (cá sấu biển), cũng trở về đại dương từ khi khủng long còn rong ruổi khắp hành tinh. Tuy nhiên, cuối cùng chúng không thích nghi tốt để tồn tại.

Theo một nghiên cứu được công bố hôm 20/4 trong Kỉ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ, cá sấu là đại diện duy nhất của nhóm thằn lằn chúa đã chuyển từ đời sống đất liền sang ở hẳn trong đại dương.

Hóa thạch thalattosuchia nằm rải rác khắp thế giới. Các nhà nghiên cứu tin rằng quá trình chuyển từ đất liền ra biển của chúng bắt đầu khoảng 182 triệu năm trước. Trừ việc không có lỗ phun nước, những động vật kỉ Jura này đã tiến hóa để có làn da trơn, hình dạng cơ thể tương tự cá voi và cá heo ngày nay.

Để đi đến kết quả, Julia Schwab, nghiên cứu sinh về cổ sinh vật học tại Đại học Edinburgh và các đồng nghiệp đã tập trung vào hệ thống giác quan của cá sấu. Họ đã kiểm tra cấu trúc cứng của tai trong gọi là mê đạo xương.

Tai trong điều tiết sự thăng bằng, khiến cho nó trở thành “một trong những cơ quan cảm giác quan trọng nhất”, Schwab nói. “Khi quan sát hình dạng tai trong ở một loài động vật, bạn có thể đưa ra nhiều kết luận về môi trường sống của chúng”.

Kết quả chụp cắt lớp điện toán cho thấy những con thalattosuchia đã tiến hóa các ống tai dày hơn và mê đạo xương đặc hơn, có lẽ để thích nghi với sự chênh lệch áp suất trong nước.

Mê đạo xương của các động vật thuộc bộ cá voi cũng trải qua những thay đổi tương tự khi chúng tiến vào đại dương khoảng 50 triệu năm trước. Nhưng tổ tiên của cá voi và cá heo thích nghi nhanh với cuộc sống đại dương, còn thalattosuchia đã trải qua giai đoạn lưỡng cư kéo dài hàng chục triệu năm.

“Khám phá thú vị nhất của nghiên cứu này là trong phần lớn lịch sử của mình, những con thalattosuchia sống hoàn toàn ở biển vẫn giữ cấu trúc tai trong tương tự các họ hàng sống trên cạn”, ông Andrea Cau, một nhà cổ sinh vật học, nhận xét.

Các nhà nghiên cứu không biết chắc vì sao cá sấu kỉ Jura lại thích nghi chậm hơn, nhưng có thể là do bộ cá voi có lợi thế sinh sản.

“Cá sấu hiện đại đẻ trứng và chúng phải lên đất liền để làm việc này”, Schwab giải thích. “Nếu bạn là loài động vật thích nghi hoàn toàn với cuộc sống trong đại dương và có chân chèo, thì thật khó để đẻ trứng trên bờ”.

Có lẽ thalattosuchia phải tiến hóa cách sinh sản trước khi ở hẳn trong đại dương. Để chứng minh giả thuyết này, Schwab nói rằng có bằng chứng sơ bộ cho thấy hông của thalattosuchia mở rộng theo thời gian.

Nhóm tác giả có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu các đặc điểm khác của hộp sọ, để tìm hiểu thêm những thay đổi giác quan ở một số loài động vật chuyển môi trường sống từ nơi này sang nơi khác.

“Việc xem xét các hệ thống giác quan rất quan trọng vì đó là chìa khóa để hiểu về quá khứ và những động vật cổ xưa”, Schwab nói. “Đồng thời cũng hiểu cách tiến hóa của động vật trong tương lai”.