Tầm quan trọng của răng đối với con người là điều hiển nhiên. Nếu răng bạn không khỏe, bạn không thể ăn bất cứ thứ gì bạn muốn, dù nóng, lạnh, chua hay ngọt. Nó cũng có thể sinh sôi vi khuẩn và ảnh hưởng tới sức khỏe của bạn. Hơn nữa, con người chúng ta chỉ thay răng một lần trong đời. Sau khi thay răng vĩnh viễn lúc còn nhỏ, nếu răng có vấn đề, chúng ta chỉ có thể sửa chữa và thay thế trên cơ sở hiện có, điều này rất đau đớn và tốn kém.
Tuy nhiên, một số loài động vật không phải lo lắng về điều này, đặc biệt là một số loài khủng long, vì chúng có thể thay răng sau mỗi vài tháng .
Một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí quốc tế PeerJ phát hiện ra rằng loài khủng long titanosaur sống ở Ruyang, Hà Nam cách đây 100 triệu năm thay răng trung bình sau mỗi 76 ngày.
Bức ảnh cho thấy loài khủng long khổng lồ Ruyangosaurus, một loài khủng long thuộc họ Titanosaur. Tài liệu tham khảo [3]
Răng được thay thế sau mỗi 76 ngày.
Không phải để ăn.
Mặc dù khủng long Titanosaur của Ruyang là loài ăn cỏ, nhưng chúng không phải là "động vật ăn chay": xét về kích thước, chúng là một trong những loài khủng long lớn nhất thế giới. Việc duy trì kích thước lớn như vậy không phải là điều dễ dàng. Chúng phải ăn rất nhiều cây dương xỉ hoặc cây hạt trần mỗi ngày - những loại thực phẩm cứng này sẽ gây mòn răng rất nhiều . Để ăn nhằm duy trì vóc dáng và tránh tác động của răng bị mòn khi ăn, loài khủng long titanosaur này đã tiến hóa khả năng "thay răng sau mỗi 76 ngày".
Các nhà nghiên cứu từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hà Nam, Viện Cổ sinh vật học Động vật có xương sống và Cổ nhân chủng học, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Đại học Birmingham ở Anh đã khám phá ra bí mật về cách loài khủng long này thay răng bằng cách nghiên cứu hóa thạch hàm dưới bên trái phía trước của một loài khủng long titanosaur. Hóa thạch hàm dưới bên trái này của một con khủng long titanosaur được phát hiện ở Ruyang, Hà Nam vào năm 2008. | Tài liệu tham khảo [1]
Các nhà nghiên cứu suy đoán rằng đối với khủng long titanosaur, một phần mục đích "phát triển lớn hơn" là để có thể chống lại kẻ thù tự nhiên .
Carcharodontosaurus là một trong những kẻ thù tự nhiên đáng sợ mà loài khủng long Titanosaur phải đối mặt. Tại nơi khai quật mẫu hóa thạch, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện một số lượng lớn hóa thạch răng sắc nhọn của khủng long răng cưa. Carcharodontosaurus là một loài khủng long ăn thịt hung dữ như Tyrannosaurus . Chúng săn bắt các loài Titanosaur hoặc các loài động vật khác và chiếm vị trí cao nhất trong chuỗi thức ăn vào thời điểm đó. Trong hoàn cảnh như vậy, loài khủng long titanosaur ở lưu vực Ruyang thuộc tỉnh Hà Nam đã chọn cách ăn không ngừng, trở nên to lớn và khỏe mạnh hơn, sống theo bầy đàn với niềm tin rằng "nhiều rồng hơn thì mạnh hơn" để có thể sống sót tốt hơn trong thời kỳ Phấn trắng nguy hiểm.
Mẫu vật này là răng của loài khủng long răng cưa được tìm thấy ở lưu vực Ruyang thuộc tỉnh Hà Nam. Chiều cao của đỉnh răng là 7 cm, tương đương với kích thước của răng hàm trên lớn nhất của Carcharodontosaurus. Răng có răng cưa sắc nhọn ở mép. | Tài liệu tham khảo [2]
Đợi đã, đây là một câu hỏi: nếu răng được thay thường xuyên như vậy, liệu có phải sẽ có một vài ngày chúng ta không thể ăn uống bình thường không?
Đừng lo lắng, Titanosaurs có giải pháp. Để tránh việc thay răng thường xuyên ảnh hưởng đến việc ăn uống, chúng đã phát triển một mô hình thay răng theo khoảng cách đặc biệt thông minh: một răng được thay thế sau mỗi ổ răng - bí mật cổ xưa về việc thay răng này được ẩn giấu trong các mẫu hóa thạch.
Hàng tỷ năm sau, khi các nhà nghiên cứu con người nghiên cứu những hóa thạch răng này, họ phát hiện ra rằng năm hốc răng đầu tiên có chứa răng thay thế, tức là răng thay thế của khủng long. Điều này cho thấy Titanosaurs có khả năng thay thế răng nhiều lần và kiểu thay răng này là kiểu thay răng theo chu kỳ điển hình, do đó việc thay răng mới sẽ không ảnh hưởng đến việc ăn uống .
Bản dựng 3D của mẫu vật, cho thấy răng thay thế ở bốn giai đoạn phát triển và tăng trưởng khác nhau, ví dụ, răng ngắn nhất ở giai đoạn 1 và răng dài nhất ở giai đoạn 4. Tài liệu tham khảo [1]
Từ góc nhìn 3D của mẫu vật, chúng ta có thể thấy răng phát triển rất nhanh. Theo chiều dài của những chiếc răng thay thế này, chúng rõ ràng đang ở bốn giai đoạn tăng trưởng và phát triển khác nhau. Từ giai đoạn 1 đến giai đoạn 4, chiều dài tăng trung bình khoảng 20 mm. Tuy nhiên, chiều rộng của răng chỉ tăng lên một chút nên có thể nói đây là bộ răng khủng long "chỉ cao lên chứ không mập lên".
76 ngày không phải là nhanh, chỉ là trung bình
Titanosaur có thể thay răng sau mỗi 76 ngày, nhanh hơn nhiều so với con người, nhưng trong họ khủng long của chúng, tốc độ này chỉ ở mức trung bình .
Theo các nghiên cứu trước đây, loài Camarasaurus chỉ mất 62 ngày để thay răng, trong khi loài Titanosaurs sau này, Rockhelminths, có thể thay răng sau mỗi 20 ngày. Tất nhiên, có một số loài khủng long chậm hơn khủng long titanosaur, chẳng hạn như Brachiosaurus, mất 83 ngày để thay răng, và Mamenchisaurus, mất 98 ngày.
Tốc độ thay răng ở khủng long khác nhau giữa các nhánh tiến hóa , với họ Abelisauridae thuộc bộ Theropod, họ Hadrosauridae thuộc bộ Ornithischia và họ Titanosauridae đa dạng hóa muộn hơn cho thấy tốc độ thay răng ngày càng nhanh.
Do đó, tỷ lệ thay thế răng có thể phản ánh vị trí tiến hóa và mối quan hệ của động vật ở một mức độ nhất định . Các loài Titanosaur ở các giai đoạn tiến hóa khác nhau sống ở các thời đại khác nhau, và hệ thực vật vào thời điểm đó - tức là nguồn thức ăn của Titanosaur - cũng khác nhau, và cấu trúc răng của chúng cũng thay đổi theo. Theo kết quả nghiên cứu về răng của khủng long titanosaur được phát hiện trên thế giới, khủng long titanosaur càng nguyên thủy thì tốc độ thay răng càng chậm.
Chụp CT một chiếc răng có tuổi đời 100 triệu năm
Phải mất bao nhiêu ngày để loài khủng long khổng lồ tuyệt chủng cách đây hơn 100 triệu năm thay răng? Người hiện đại biết điều đó bằng cách nào? Trên thực tế, đây là phương pháp chụp CT (chụp cắt lớp vi tính). Hình ảnh phối cảnh 3D của răng mà chúng ta thấy trước đó được thu được theo cách này.
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành chụp CT một phần hóa thạch hàm dưới bên trái của loài khủng long Titanosaur này, thu được hình ảnh quét ba chiều (mặt vành, mặt phẳng đứng và mặt phẳng ngang) của từng lớp, sau đó ước tính thời gian hình thành răng và tốc độ thay thế dựa trên chiều dài của răng còn nguyên vẹn.
Dựa trên thuật toán có nguồn gốc từ dữ liệu đường gia tăng của lát răng Camarasaurus, các nhà nghiên cứu có thể tính toán thời gian (ngày) khi răng của mẫu vật này được hình thành, tức là y = -0,0078x2 + 2,6771x + 109,44, trong đó x là chiều dài của răng và y tính được là thời gian răng được hình thành. Với thời gian hình thành răng, tốc độ thay thế răng có thể được tính toán, tức là thời gian cần thiết để thay thế một chiếc răng trong một ổ răng nhất định. Số ngày thu được bằng cách trừ tuổi của hai răng liền kề trong cùng một ổ răng chính là tốc độ thay thế răng của ổ răng này . Tốc độ thay thế trung bình của ba phế nang là 76 ngày.
Tỷ lệ thay thế răng có thể được tính bằng cách trừ tuổi của răng mới khỏi tuổi của răng cũ. Ví dụ, tuổi của răng 1 (ngày) trừ đi tuổi của răng 2 (ngày) trong hình. Tài liệu tham khảo [1]
Răng là bộ phận cứng nhất trong cơ thể động vật và có thể chịu được môi trường bảo quản khắc nghiệt tốt hơn xương. Chúng là một trong những vật liệu quan trọng cho nghiên cứu cổ sinh vật học. Những chiếc răng nhỏ chứa đựng những ghi chép nhỏ về chủ nhân của chiếc răng: liệu đó có phải là một con khủng long lớn không, nó đã ăn loại thức ăn gì, nó ăn như thế nào, v.v. Dựa trên các đặc điểm khác nhau của răng, các nhà nghiên cứu có thể hiểu sâu hơn về thói quen sống và thậm chí là môi trường sống của chủ nhân chiếc răng.
Những chiếc răng trong xương hàm của khủng long được nghiên cứu lần này có thể được sử dụng để xác định vị trí phát sinh loài của chủ sở hữu răng trong họ khủng long . Bằng cách phân tích hình dạng, kích thước, số lượng răng thay thế và các đặc điểm khác của răng, chủ sở hữu của những chiếc răng này có thể thuộc về một loài khủng long đầu thú không có mũ sắt đã phân hóa sớm.
Theo quan điểm địa phương, bốn loài khủng long titanosaur từ thời kỳ Aptian đến Albian của đầu kỷ Phấn trắng đã được phát hiện ở Ruyang, tỉnh Hà Nam, cụ thể là Rồng Hoàng Hà Ruyang (năm 2007), Rồng khổng lồ Ruyang (năm 2009), Rồng Tiên Sơn Thạch Gia Câu (năm 2009) và Rồng Ruyang Vân Mộng (năm 2013). Vậy hóa thạch xương hàm này có thể thuộc loài khủng long nào?
Hiện tại, các nhà nghiên cứu vẫn chưa chắc chắn về loài khủng long có chiếc răng này, nhưng nhiều khả năng nó có họ hàng gần nhất với Xianshanosaurus.
Đây là mẫu vật và mô hình phối cảnh màu 3D được trưng bày tại Hội trường Khủng long của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hà Nam｜Do tác giả cung cấp
Đây là phát hiện đầu tiên về hộp sọ có răng của loài khủng long Ruyang titanosaur vào đầu kỷ Phấn trắng . Việc phân tích răng có thể giúp con người hiểu được bí mật về quá trình thay răng của khủng long titanosaur, đồng thời làm phong phú thêm hiểu biết của chúng ta về quần thể khủng long titanosaur Ruyang. Thông qua những chiếc răng nhỏ, con người hiện đại có thể khám phá ra những manh mối về thời cổ đại, nhưng so với động vật có vú, chúng ta có ít nghiên cứu hơn nhiều về sự phát triển của răng bò sát. Lần này, các nhà nghiên cứu đã ghép được một phần nhỏ vào bức tranh khổng lồ về cách răng loài bò sát phát triển.
[1] Chang H, You HL, Xu L, Ma W, Gao D, Jia S, Xia M, Zhang J, Li Y, Wang X, Liu D, Li J, Zhang J, Yang L, Wei X. 2021. Tỷ lệ thay thế răng tương đối thấp ở một loài khủng long chân thằn lằn từ lưu vực Ruyang đầu kỷ Phấn trắng ở miền trung Trung Quốc. Đồng đẳng 9:e12361 http://doi.org/10.7717/peerj.12361
[2] Junchang Lü, Li Xu, Hanyong Pu, Songhai Jia, Yoichi Azuma, Huali Chang và Jiming Zhang, 2016. Ý nghĩa cổ địa lý của răng carcharodontosauridae từ cuối kỷ Phấn trắng sớm ở Ruyang, tỉnh Hà Nam, miền trung Trung Quốc. Sinh học lịch sử, 28(1-2), 8–13. http://dx.doi.org/10.1080/08912963.2014.947287
[3] Pu Hanyong, Lü Junchang, Xu Li, Zhang Jiming, Jia Songhai, 2014. “Rồng khổng lồ xuất hiện: Kỷ lục về rồng Như Dương khổng lồ”, Nhà xuất bản Nhân dân Hà Nam, trang 136-137.
Tác giả: Chang Huali
Biên tập: Khăn, Malt Yang
Bài viết này được trích từ Guokr và không được phép sao chép nếu không được phép.
