Coelacanths là loài cá lạ hiện chỉ được biết đến từ hai loài được tìm thấy dọc theo bờ biển Đông Phi và ở Indonesia. Nhóm các nhà cổ sinh vật học từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên (MHNG) và Đại học Geneva (UNIGE) đã thành công trong việc xác định thêm một loài cá vây tay mới với mức độ chi tiết chưa từng có trước đây. Khám phá này có thể thực hiện được nhờ sử dụng máy gia tốc Synchrotron của Cơ sở Bức xạ Châu Âu (ESRF) tại Grenoble, một máy gia tốc hạt phân tích vật chất.
Hóa thạch là một “phòng” có khả năng bảo tồn thực vật và động vật trong hàng trăm triệu năm. Trong giai đoạn này, các biến động địa chất thường làm hỏng hóa thạch khiến các nhà cổ sinh vật học đã bỏ ra rất nhiều công sức và trí tưởng tượng để tái tạo các sinh vật như khi chúng còn sống. Một nhóm các nhà cổ sinh vật học từ MHNG và UNIGE, hợp tác với các nhà nghiên cứu từ Viện nghiên cứu Senckenberg và Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên ở Frankfurt am Main (Đức) và Cơ sở bức xạ Synchrotron châu Âu (ESRF-Pháp), vừa công bố một bài báo chứng minh rằng một số hóa thạch cá vây tay có niên đại cỡ 240 triệu năm tuổi đã được bảo quản các chi tiết đến xương tốt đến mức chưa từng được tìm thấy trước khi sử dụng máy gia tốc synchrotron. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí PLOS ONE.
Bản vẽ 3D của mẫu Graulia branchiodonta sau khi ‘loại bỏ kỹ thuật số’ đá (Nguồn: L.Manuelli-MHNG)
Cá vây tay là loài cá mà chỉ có hai loài hiện tại và với một vài ngoại lệ, đã tiến hóa chậm trong hơn 400 triệu năm. Các hóa thạch do nhóm nghiên cứu phát hiện được tồn tại trong các nốt đất sét từ thời kỳ Trias giữa ở Lorraine (Pháp), gần Saverne. Các mẫu vật dài khoảng mười lăm cm, được bảo quản ở ba chiều. Mặc dù sự tách biệt của cá vây tay khỏi các loài cá vây lưng khác là rất xa xưa, khoảng 420 triệu năm trước, nhưng sự đa dạng về loài và sự chênh lệch về hình thái vẫn tương đối thấp. Tốc độ tiến hóa chậm chạp đã mang lại cho loài cá vây tay Latimeria còn tồn tại tới nay có biệt danh là “hóa thạch sống”. Điều này mang tới nhiều sự quan tâm đến cả loài cá vây tay đã tuyệt chủng. Tuy nhiên, các mô tả chi tiết về các loài đã tuyệt chủng trở nên khó khăn do chất lượng của vật liệu hóa thạch, ngăn cản việc so sánh chính xác với loài Latimeria. Thông qua việc bảo quản mẫu vật 3D, các nhà cổ sinh vật học đã tái tạo giải phẫu bộ xương của loài mới ở mức độ chi tiết chưa từng và hầu như không đạt được đối với loài Latimeria còn tồn tại. Đặc biệt, đã xác định được một lá phổi hóa xương ba thùy phát triển tốt. Giải phẫu bộ xương của G.branchiodonta cho thấy Bauplan chung của cá vây tay Mesozoi, làm sáng tỏ sự đa dạng hóa sớm của một trong hai dòng dõi chính của cá vây tay Mesozoi.
Graulia branchiodonta gen. et sp. nov., MHNG GEPI V5787, holotype, mô hình 3D được dựng trên bề mặt hộp sọ và vành đai ngực, thu được từ microCT synchrotron (Nguồn: PLOS ONE (2024). DOI: 10.1371/journal.pone.0312026)
Một số mẫu vật đã được phân tích tại ESRF ở Grenoble. Cơ sở này là một máy gia tốc hạt quay trong một vòng tròn có đường kính 320 mét và tạo ra tia X gọi là “ánh sáng synchrotron”. Ánh sáng này được sử dụng để nghiên cứu vật chất và đặc biệt, giúp tạo ra hình ảnh hóa thạch được bảo quản trong đá. Sau hàng trăm giờ làm việc bao gồm việc cá nhân hóa các xương của bộ xương bằng máy tính, các nhà sinh vật học thu được các mô hình 3D ảo của các hóa thạch.
Luigi Manuelli, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Khoa Di truyền học & Tiến hóa của UNIGE và Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Geneva trong nhóm của nhà cổ sinh vật học Lionel Cavin, đã thực hiện công trình này như một phần của dự án được Quỹ Khoa học Quốc gia Thụy Sĩ hỗ trợ. Các kết quả thu được giúp tái tạo bộ xương của những con cá vây tay với mức độ chi tiết chưa từng. Đây là một loài mới có tên là Graulia branchiodonta, được đặt theo tên của Graoully, một con rồng trong truyền thuyết Lorraine và ám chỉ đến những chiếc răng lớn mà loài cá này có trên mang.
Các mẫu vật là những cá thể non đặc trưng bởi các ống cảm giác phát triển cao. Có lẽ đây là loài hoạt động nhiều hơn các Latimeria, loài cá vây tay còn tồn tại có hành vi rất lười biếng. Graulia cũng có một túi khí lớn có chức năng hô hấp, thính giác hoặc tham gia vào tạo lực đẩy cơ thể. Đặc điểm kỳ lạ này hiện đang được nhóm nghiên cứu Geneva nghiên cứu. Các nhà nghiên cứu tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Geneva đang tiếp tục nghiên cứu về cá vây tay kỷ Trias, có niên đại vài triệu năm sau cuộc tuyệt chủng hàng loạt lớn nhất trong 500 triệu năm qua, bằng cách mô tả các hóa thạch mới được phát hiện ở nhiều nơi trên thế giới. Họ quan tâm đến các đặc điểm hình thái đáng kinh ngạc của chúng, nhưng cũng quan tâm đến các đặc điểm di truyền dựa trên sự so sánh bộ gen của các loài động vật có xương sống hiện tại.
Từ khóa: Synchrotron;
– CMD –
