Văn bản/Yuyu
Khi nhắc đến Kỷ Trung sinh, chúng ta luôn có thể tưởng tượng ra cảnh tượng các loài bò sát phát triển mạnh mẽ trong tâm trí: thằn lằn bay trên trời, khủng long chạy trên mặt đất, thằn lằn cá, thằn lằn đầu rắn và thằn lằn sông bơi dưới biển, cá sấu ẩn núp trong sông và hồ... Sân khấu rộng lớn và tươi đẹp của trái đất chật ních các thành viên chính của họ bò sát, và dường như không có chỗ cho chúng ta, loài động vật có vú.
Động vật có vú dưới sự thống trị của khủng long
Tuy nhiên, điều đáng ngạc nhiên là các loài động vật có vú ở kỷ Trung sinh không hề đơn điệu mà còn đa dạng hơn những gì chúng ta có thể tưởng tượng. Để hiểu về những loài tiền thân của Kỷ Trung sinh, chúng ta phải bắt đầu từ thời kỳ đầu của động vật có vú.
Động vật có vú là gì? Đúng như tên gọi, động vật có vú có cấu trúc của động vật có vú nhưng chưa phải là động vật có vú thực sự. Cấu trúc giải phẫu cơ bản nhất của động vật có vú được cho là hàm dưới chỉ bao gồm một xương, xương hàm dưới, và hàm dưới được kết nối với hộp sọ thông qua khớp xương hàm-vảy. Hàm dưới của loài bò sát được tạo thành từ nhiều xương và hàm dưới được kết nối với hộp sọ thông qua một xương khớp - xương vuông. Bạn có thể cảm nhận được và sẽ thấy xương hàm của chúng ta là một khối nguyên vẹn, trong khi xương hàm của loài bò sát có nhiều xương và có thể tách sang trái và phải khi nuốt (như rắn).
Một số nhà phân loại học tin rằng động vật có vú thực sự chỉ bao gồm "nhóm vương miện", tổ tiên chung gần đây nhất của tất cả các loài động vật có vú còn sống và tất cả con cháu của tổ tiên đó. Theo định nghĩa này, động vật có vú nguyên thủy nhất là thú mỏ vịt. Một số nhóm hóa thạch, mặc dù không thuộc nhóm động vật có vú đỉnh đầu, nhưng lại có một xương hàm dưới duy nhất và chúng ta gọi chúng là loại động vật có vú. Do đó, động vật có vú là nhóm chuyển tiếp trong quá trình tiến hóa từ tổ tiên động vật có vú thành động vật có vú thực sự.
Phát sinh loài theo kiểu động vật có vú: hộp màu đỏ biểu thị động vật có vú, hộp màu xanh biểu thị động vật có vú thực sự
Tổ tiên sớm nhất của động vật có vú là động vật một cung bên. Synapsid từng được coi là một nhóm bò sát, gọi là bò sát giống động vật có vú, vì trường phái phân loại tiến hóa truyền thống tin rằng chúng giống bò sát hơn về mặt hình thái và cấu trúc, tức là chúng vẫn đang trong giai đoạn tiến hóa của "bò sát".
Tuy nhiên, phân loại học hệ thống hiện đại cho rằng động vật có vú có quan hệ họ hàng xa với các loài bò sát hiện có và tạo thành một nhánh tiến hóa với động vật có vú, do đó loại chúng khỏi phạm vi của loài bò sát. Synapsid thực chất là tổ tiên của động vật có vú có đặc điểm của loài bò sát.
Một số điểm khác biệt giữa động vật có vú và động vật bò sát được tóm tắt trong các tài liệu ban đầu. Các loài bò sát được thể hiện trong hình thực chất là các loài động vật có vú
Synapsid từng là loài động vật có vú thống trị trên cạn vào kỷ Permi, nhưng sự kiện tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Permi đã khiến Đế chế Synapsid sụp đổ. Loài bò sát đã nắm bắt cơ hội để trỗi dậy và nhanh chóng chiếm đóng Trái Đất, trong khi các loài cynodont còn lại của Synapsids buộc phải di chuyển xuống lòng đất, và gia đình hoàng gia trước đây trở thành tầng lớp thấp kém nhất trong số những người không được đụng chạm.
Vào cuối kỷ Trias, cynodont đã tiến hóa thành những động vật giống động vật có vú đầu tiên, bao gồm Cryptocoydon, Morganucodon, Megalodon và Sinospinodon. Phương pháp sinh sản của chúng vẫn là đẻ trứng. Mặc dù họ có thể cho con bú nhưng phương pháp cho con bú này rất thô sơ. Người mẹ không có tuyến vú phát triển và chỉ có thể tiết sữa từ tuyến mồ hôi. Những chú gấu con phải dùng lưỡi để liếm dòng sữa chảy ra từ cơ thể mẹ.
Cây tiến hóa của động vật có màng ối: sơ đồ cho thấy sự khác biệt giữa bò sát và động vật có xương sống dạng synapsid, và cách tổ tiên của chúng ta tiến hóa từ các sinh vật giống thằn lằn thành chúng ta ngày nay
Vào thời điểm này, động vật có vú sống trong các hang động dưới lòng đất để tránh kẻ thù; Để giảm sự cạnh tranh với các loài động vật khác, chúng chọn cách di chuyển vào ban đêm và tìm kiếm côn trùng làm thức ăn. Vì lý do này, khả năng nhìn ban đêm của động vật có vú ngày càng mạnh hơn, trong khi khả năng nhìn màu sắc của chúng ngày càng yếu đi. Ngay cả ngày nay, ngoại trừ loài linh trưởng mà đại diện là con người, nhiều loài động vật có vú vẫn mù màu đỏ-xanh lá cây hoặc thậm chí chỉ có thị lực đen trắng.
Khi chúng ta hoạt động vào ban đêm, thị lực có vai trò hạn chế và thính giác trở nên đặc biệt quan trọng. Do đó, động vật có vú đã tăng cường cơ quan thính giác của mình. Động vật một cung, giống như loài bò sát, chỉ có một xương nhỏ thính giác ở mỗi bên, trong khi động vật có vú có ba xương nhỏ thính giác. Hai xương thính giác phụ ở mỗi bên đến từ đâu?
Như đã đề cập trước đó, đặc điểm quan trọng nhất của động vật có vú là khớp hàm bao gồm xương hàm và xương vảy, thay thế cho khớp vuông, xương khớp của tổ tiên chúng, động vật giáp xác và các loài bò sát hiện đại. Trong quá trình tiến hóa từ động vật có vú thành động vật có vú, xương vuông và xương khớp trở nên vô dụng và dần dần thoái hóa và di chuyển về phía tai, cuối cùng tiến hóa thành một phần của xương nhỏ thính giác.
Sự thay đổi này bắt đầu từ động vật có vú. Tuy nhiên, xương khớp của động vật có vú nguyên thủy, khớp vuông, vẫn còn, nhưng chúng đã biến mất hoàn toàn ở các động vật có vú sau này. Hai xương này tách hoàn toàn khỏi xương hàm dưới và di chuyển đến tai giữa.
So sánh vùng tai của động vật có vú và bò sát
Hãy lấy Morganodon làm ví dụ để phân tích đặc điểm của động vật có vú thời kỳ đầu. Morganutodon sống ở Anh vào thời kỳ Trias. Loài này cùng bộ với Megalodon và ăn côn trùng. So với các loài thú có cung bên ở kỷ Permi, Morganucodon có sự phân hóa răng rõ ràng hơn, đây là đặc điểm của động vật có vú. Chúng ta biết rằng răng của loài bò sát không phân hóa và tất cả răng đều có hình dạng giống nhau. Morganucodon sử dụng răng nanh phía trước để bắt và giết con mồi, sau đó dùng hàng răng hàm ba múi phía sau để nghiền nát thức ăn.
Răng của Morganucodon có khả năng cắn, nhưng không giống như các loài động vật có vú ngày nay nhai bằng cách di chuyển hàm lên xuống, Morganucodon nhai bằng cách di chuyển hàm về phía trước và phía sau.
Ngoài ra, Morganucodon còn có vòm miệng thứ cấp phát triển đầy đủ. Vòm miệng thứ cấp là vòm miệng cứng có xương nằm phía trên lưỡi (chúng ta cũng có vòm miệng này và có thể liếm nó bằng cách thè lưỡi ra). Chức năng của nó là ngăn cách khoang mũi và khoang miệng, cho phép động vật có vú có thể nhai và thở cùng một lúc. Cấu trúc này không bắt buộc đối với các loài bò sát không nhai nhưng lại cần thiết đối với các loài động vật có vú.
Răng của Morganucodon
Răng nanh của Morganucodon vẫn có thể thay thế nhiều lần, nhưng răng má ở phía sau chỉ thay thế một lần trong đời (từ răng sữa đến răng vĩnh viễn), giống như các loài động vật có vú ngày nay. Đồng thời, loài Sinosphenodon nguyên thủy hơn vẫn thay răng nhiều lần trong suốt cuộc đời, giống như các loài bò sát ngày nay.
Các xương sườn bụng của Morganucodon đã thoái hóa, tạo thêm không gian cho các đốt sống thắt lưng di chuyển lên xuống, cho phép chúng di chuyển tự do và linh hoạt trong nhiều khoảng trống khác nhau. Đồng thời, chúng có tứ chi thon dài, và tứ chi sau đã có được đặc điểm của động vật có vú, có dáng đi thẳng đứng, cho phép chúng chạy nhanh, giúp chúng đuổi theo con mồi và tránh kẻ thù tự nhiên, nhưng tứ chi trước vẫn giữ nguyên tư thế bò ban đầu.
Do đặc điểm sống về đêm và đào hang, kích thước của Morganucodon đã tiến hóa theo xu hướng thu nhỏ, vì vậy sự phát triển của chúng có thể bị hạn chế. Ngoài ra, dựa trên một số phân tích giải phẫu, chúng ta có thể biết rằng loài động vật này có trạng thái nội nhiệt, do đó có tỷ lệ trao đổi chất cao và là loài động vật máu nóng. Đây được coi là đặc điểm của động vật có vú.
Tái tạo Morganucodon
Bước vào kỷ Jura Vào cuối kỷ Trias, một cuộc tuyệt chủng hàng loạt khác đã xảy ra. Họ hàng xa của cá sấu, Rauisuchus, đã suy tàn, và loài khủng long, vốn đang vật lộn ở dưới đáy cùng với các loài động vật có vú, đã trỗi dậy, mở ra kỷ nguyên khủng long nổi tiếng trong lịch sử địa chất. Trong số các loài động vật có vú ban đầu, các loài tiên tiến hơn đã xuất hiện: loài Rhesus, loài thú răng cột và loài hộp sọ khổng lồ.
1. Quái thú trộm cắp
Răng hàm của thú trộm có hai hàng mấu nhọn xếp theo chiều dọc, răng hàm trên và dưới cắn vào nhau. Nó có chức năng nghiền sơ bộ, khá giống với răng hàm hình nêm của động vật có vú còn sống. Các nhà khoa học đã suy luận rằng kẻ trộm là loài động vật có vú ăn chay đầu tiên, ăn hạt và lá cây.
Loài nổi tiếng nhất trong nhóm này là megalodon. Megalodon là một sinh vật giống sóc sống trên mặt đất và có ngòi độc ở chân sau để tự vệ. Những loài thú thần thoại và tiên nhỏ hơn chuyển đến sống trên cây, với chi trước được trang bị chức năng nắm bắt, ăn lá cây và cây bạch quả, và đóng vai trò sinh thái như loài vượn cáo vào kỷ Jura.
Linh thú của nhà họ Lục (trên) và tiên thú của nhà họ Tống (dưới), Triệu Sùng
Vào cuối kỷ Jura, một nhóm động vật có vú thám hiểm trên không đầu tiên đã xuất hiện: Ahodontidae. Đây là một loài động vật có vú sống trên cây cách đây 160 triệu năm. Nó có tứ chi thon dài, xương ngón chân rất linh hoạt và khả năng cầm nắm. Có thể thấy rằng chú nhóc này rất giỏi leo trèo.
Giữa các chi và đuôi của loài trộm cây này có một lớp màng rất lớn, chứng tỏ loài này có khả năng lướt rất tốt. Chúng ta có thể tưởng tượng rằng đây là một chú yêu tinh thường xuyên đi lại giữa các cây để bắt côn trùng và hái cây bạch quả. Khi gặp phải kẻ thù tự nhiên nguy hiểm, chúng thậm chí sẽ nhảy lên không trung, lướt đi hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm mét và ẩn náu trên một cái cây lớn ở đằng xa, giống như các loài sóc bay và thú bay đường ngày nay.
Thú trộm cây của Jin, Triệu Shuang
Ngoài ra, vùng tai giữa của Dendrocoposaurus đã hình thành một cấu trúc tương đối hoàn chỉnh gồm ba xương nhỏ thính giác và hai xương nhỏ thính giác mới đã bắt đầu tách ra khỏi hàm dưới, đây là một đặc điểm tiến hóa hơn của Dendrocoposaurus so với Morganucodon. Tuy nhiên, không giống như các loài động vật có vú hiện đại, trộm cây có hai xương hỗ trợ màng nhĩ, trong khi các loài động vật có vú hiện đại chỉ có một xương. Các nhà khoa học suy đoán rằng điều này có thể liên quan nhiều đến sự hình thành khớp hàm mới và sự tiến bộ của khả năng nhai.
2. Dấu thánh
Sau đó là những loài thú có răng trụ tiến hóa hơn. Cấu trúc thân răng trụ gần giống với cấu trúc của động vật có vú hơn, và các đỉnh trên răng hàm không còn được sắp xếp theo một đường thẳng như ở động vật có vú trước đây nữa mà thay vào đó bao gồm một đỉnh nhỏ gắn vào mặt trước và mặt sau của đỉnh, tạo thành một tam giác cân. Loại răng này là nguyên mẫu của răng hàm hình nêm mài sau này. Nguyên lý hoạt động của nó là đầu răng của răng hàm trên khớp với rãnh của răng hàm dưới, do đó cắt và nghiền thức ăn.
Răng của acanthotherium
Chính chiếc răng phức tạp này cho phép động vật có vú dễ dàng xử lý nhiều loại thức ăn khác nhau, do đó tạo điều kiện cho sự tiến hóa đa dạng của động vật có vú. Tuy nhiên, răng hàm của răng trụ vẫn còn tương đối thô sơ và mức độ khít nhau giữa các đầu răng không tốt bằng các loài động vật có vú hiện đại.
Haldanetheus của Bồ Đào Nha là loài động vật sống trên cạn có răng trụ, chân sau ngắn và cẳng tay phát triển tốt. Nó giỏi đào bới và đào hang. Tai của chúng được trang bị ống ốc tai cong, cho thấy tai của động vật có vú đang phát triển và hoàn thiện hơn nữa.
Răng trụ khéo léo có các ngón chân thon, cong và khớp mắt cá chân rất linh hoạt, có khả năng xoay trở tốt, đây là những đặc điểm giúp chúng leo trèo tốt. Loài này có răng cửa hình xẻng trong miệng, rất giống với đặc điểm của một số loài linh trưởng ngày nay ăn nhựa cây. Do đó, các nhà khoa học suy luận rằng đây là loài động vật dựa vào móng vuốt để cào vỏ cây và hút nhựa cây.
Răng trụ khéo léo (trên) và răng trụ đào (dưới)
Các ngón chân của răng trụ đào có xu hướng ngắn lại và một số khớp thậm chí đã bị thoái hóa. Lòng bàn chân rộng, phẳng và thon, chi trước khỏe, đầu tương đối hẹp và dài. Nó hoàn toàn khác với răng trụ khéo léo. Có thể đó là loài động vật giỏi đào bới và sống dưới lòng đất.
Loài độc đáo nhất là Rái cá, một loài động vật trông giống rái cá nhưng có đuôi phẳng như hải ly, bàn chân có màng, ngòi phòng thủ ở mắt cá chân và những chiếc răng sắc nhọn cong vào trong và xếp thành một đường thẳng. Loài vật kỳ lạ này trông giống sự kết hợp giữa thú mỏ vịt, rái cá và hải ly, cho thấy đây là loài động vật giỏi bơi lội, đào bới và thích ăn cá. Những hóa thạch này cho thấy động vật có vú ở Kỷ Trung sinh thực sự đang phát triển theo hướng đa dạng hóa.
Phục chế loài thú đuôi gấu trúc hình rái cá
Microcoleodon sở hữu một đặc điểm quan trọng khác của quá trình tiến hóa động vật có vú. So với xương móng hình que của động vật có xương sống và các loài bò sát còn sống, Microcoleodon có xương móng hình yên ngựa ở cổ họng, có thể kết nối nhiều cơ xung quanh hơn và giúp cải thiện hiệu quả nhai, truyền và nuốt. Với hàm răng hàm rộng có các đầu nhọn và gờ, Microcoleodon có thể chế biến các loại côn trùng ngon một cách hiệu quả.
Ngoài ra, xương móng hình yên ngựa có nhiều khớp hơn, cho phép lưỡi di chuyển linh hoạt hơn. Do đó, các nhà khoa học suy luận rằng chiếc răng trụ nhỏ bé này đã tạm biệt lối sống của các loài động vật có vú thời kỳ đầu dùng lưỡi để liếm sữa mẹ và giờ đây có thể bú sữa ngon lành từ mẹ.
3. Khủng long khổng lồ
Ở bậc cao hơn trong cây tiến hóa, Hadrocodon chỉ dài 3 cm nhưng lại có cái đầu rất lớn, không cân xứng với cơ thể. Do đó, đây là loài động vật tương đối thông minh, có thể xử lý thông tin phức tạp hơn. Đồng thời, các xương nhỏ thính giác tách ra khỏi xương hàm, vùng tai giữa bắt đầu hình thành và cấu trúc ốc tai phát triển hơn so với ốc tai hình trâm. Một loạt các đặc điểm giải phẫu cho thấy Gigantopithecus nằm giữa động vật có răng trụ và động vật có vú thực sự, trong đó động vật dạng thú chỉ cách động vật có vú một bước nữa là trở thành động vật có vú.
Hộp sọ khổng lồ chỉ nặng 2 gram
Chính những tổ tiên nhỏ bé và tầm thường của động vật có vú này đã phải tiếp xúc với sương giá và sương sớm, phải cắt qua gai, phải vật lộn để tìm đường thoát ra trong những hang động tối tăm và tán cây dốc, tránh bị kẻ thù tự nhiên săn đuổi và phải vật lộn để truyền lại truyền thống của động vật một cung bên cho đến ngày nay. Khi chúng ta tắm mình dưới ánh nắng mặt trời rực rỡ, uống nước suối ngọt ngào, hít thở oxy trong lành, ngửi mùi hoa thơm và thưởng thức trái cây ngon, chúng ta hành động như những người chủ của trái đất. Nhưng chúng ta đã bao giờ nghĩ về việc tổ tiên chúng ta đã sống trong sợ hãi thường trực như thế nào vào thời kỳ đen tối chưa?
Nếu một ngày nào đó khi mọi thứ đều yên tĩnh và sâu thẳm trong đêm, bạn mơ thấy Godzilla, xin đừng ngạc nhiên, vì gen của bạn hiện đang gợi lại nỗi sợ bị khủng long thống trị và sự sỉ nhục khi bị giam cầm trong một cái hốc cây dưới lòng đất.
