Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Science, nhóm nhà khoa học đến từ Đại học Vân Nam (Trung Quốc) và Đại học Oxford đã phân tích hơn 700 mẫu hóa thạch sinh vật cổ đại. Kết quả cho thấy quá trình đa dạng hóa của động vật có thể đã diễn ra sớm hơn đáng kể so với nhận định trước đây.
Kỷ Ediacaran là giai đoạn địa chất cuối cùng của thời kỳ Tiền Cambri, vốn được xem là “khoảng tối” trong tiến hóa do thiếu hụt dữ liệu hóa thạch. Chính vì vậy, những phát hiện mới này có ý nghĩa đặc biệt trong việc tái dựng lịch sử sự sống.
Theo Sci-News, các hóa thạch được tìm thấy tại Vân Nam có niên đại khoảng 554–539 triệu năm, tức vào giai đoạn cuối của kỷ Ediacaran. Đây cũng là thời điểm chuyển tiếp sang kỷ Cambri, giai đoạn được coi là bước ngoặt lớn trong tiến hóa sinh học.
Điểm đáng chú ý là các mẫu hóa thạch này được bảo tồn dưới dạng màng carbon, cho phép lưu giữ chi tiết cấu trúc mô mềm của sinh vật. Điều này khác biệt rõ rệt so với phần lớn hóa thạch cùng thời, vốn chỉ tồn tại dưới dạng dấu vết in trên đá hoặc cát, qua đó mở ra cơ hội nghiên cứu sâu hơn về hình thái và sự đa dạng của các sinh vật cổ đại.
Ảnh: Gaorong Li
Theo Gaorong Li, phát hiện mới đã góp phần lấp đầy khoảng trống lớn trong hiểu biết về giai đoạn đầu của quá trình đa dạng hóa động vật trên Trái Đất.
Nhà nghiên cứu cho biết, lần đầu tiên có thể chứng minh rằng nhiều loài động vật phức tạp, vốn trước đây chỉ được ghi nhận ở kỷ Cambri, thực tế đã xuất hiện từ kỷ Ediacaran. Điều này cho thấy tiến trình tiến hóa của chúng diễn ra sớm hơn đáng kể so với các bằng chứng trước đây, đồng thời được củng cố bởi dữ liệu hóa thạch cụ thể.
Đáng chú ý, tập hợp sinh vật cổ đại này bao gồm những đại diện sớm nhất của nhóm động vật miệng thứ sinh (deuterostomes), một nhánh tiến hóa lớn mà ngày nay bao gồm các loài động vật có xương sống như con người và cá.
Trong số các mẫu vật được phát hiện, các nhà khoa học nhận diện được tổ tiên của sao biển hiện đại cùng nhóm họ hàng gần là Ambulacraria. Ngoài ra còn có các sinh vật đối xứng hai bên dạng giun, một số đã phát triển những thích nghi phức tạp liên quan đến cách thức kiếm ăn, cũng như các hóa thạch hiếm được cho là dạng sơ khai của sứa lược.
Nhiều mẫu vật còn cho thấy sự kết hợp độc đáo của các đặc điểm giải phẫu, không trùng khớp với bất kỳ loài nào từng được ghi nhận trong cả kỷ Ediacaran lẫn kỷ Cambri.
Những phát hiện này đã đẩy lùi mốc thời gian của các bước tiến hóa quan trọng, cho thấy hệ động vật trên Trái Đất đã phát triển đa dạng và phong phú từ rất sớm, trước cả sự kiện bùng nổ sinh học trong kỷ Cambri.
Hóa thạch của loài Cambroernid thuộc nhóm Deuterostomia được phát hiện trong quần xã sinh vật Giang Xuyên, kèm theo hình ảnh tái tạo của họa sĩ về hình dạng có thể của nó. © Gaorong Li và Xiaodong Wang.
Trước đó, năm 2022, một nghiên cứu từ University of Cambridge đã góp phần làm sáng tỏ bức tranh còn nhiều bí ẩn của kỷ Ediacaran thuộc đại Tân Nguyên Sinh. Theo đó, giai đoạn này không hề “yên ả” như từng nghĩ, mà là một thế giới sinh vật đông đúc, phức tạp, rồi kết thúc bằng một cuộc tuyệt chủng quy mô lớn.
Hai nhà cổ sinh vật học Rebecca Eden và Emily Mitchell, cùng các cộng sự, đã tìm kiếm bằng chứng cho giả thuyết về “đại tuyệt chủng Ediacaran” gây tranh cãi. Trước đây, các nhà nghiên cứu tin rằng bùng nổ sinh học kỷ Cambri là bước ngoặt đặt nền móng cho hệ động vật hiện đại, dù đã biết những sinh vật đầu tiên xuất hiện từ kỷ Ediacaran. Tuy nhiên, phân tích cấu trúc của ba tổ hợp hóa thạch, trải dài trong khoảng 32 triệu năm cuối của kỷ này, lại cho thấy đã từng tồn tại một “làn sóng bùng nổ sinh học” sớm hơn.
Dữ liệu được tổng hợp từ các yếu tố môi trường cổ đại như độ sâu đại dương và đặc điểm địa chất giúp xác định những quần xã hóa thạch còn bảo tồn dấu vết sinh vật nguyên thủy. Từ đó, các nhà khoa học nhận ra rằng hệ sinh thái thời kỳ này đã phát triển theo hướng ngày càng phức tạp: các loài trở nên chuyên biệt hơn, tương tác với nhau nhiều hơn và thể hiện những bước tiến hóa sinh thái đáng kể.
Đáng chú ý, nguyên nhân của “đại tuyệt chủng Ediacaran” dường như không đến từ một thảm họa đột ngột như va chạm thiên thạch hay biến đổi khí hậu cực đoan. Thay vào đó, nghiên cứu cho thấy sự cạnh tranh sinh học giữa các loài có thể đã đóng vai trò quyết định. Trong một “hệ sinh thái quái dị” với vô số dạng sống kỳ lạ, chính sự cạnh tranh gay gắt đã dẫn đến sự suy tàn và biến mất của nhiều nhóm sinh vật, khép lại một chương đặc biệt trong lịch sử tiến hóa của sự sống trên Trái Đất.
