Khi “giáp” gặp “môi”
(crookedtimber.org)- Thiết kế “vỏ + xúc tu” xuất hiện ở Plectronoceras khoảng 500 triệu năm trước đã tiếp nối sang ammonite và nhóm nautilus, hiện diện rộng khắp trong các hệ sinh thái biển suốt hàng trăm triệu năm
- Ammonite biến mất trong cuộc đại tuyệt chủng cuối kỷ Phấn Trắng, nhưng dòng chambered nautilus sống sót và tiếp tục hưng thịnh ở nhiều vùng biển trên thế giới trong khoảng 30 triệu năm sau đó
- Từ khoảng 30 triệu năm trước, nhóm nautilus suy giảm theo thứ tự Bắc Cực, Nam Cực, ôn đới rồi phần lớn vùng nhiệt đới, và nay chỉ còn giới hạn ở Tây Thái Bình Dương quanh bắc Australia, Indonesia và Việt Nam
- Nguyên nhân được nêu ra là kiểu kiếm ăn hút của hải cẩu chân màng (pinnipeds); chúng có thể dùng môi, má và lưỡi cơ bắp để hút phần thịt bên trong, bỏ lại lớp vỏ
- Bộ giáp vỏ từng hữu hiệu rất lâu trước các loài săn mồi như cá mập, ichthyosaur, plesiosaur và mosasaur, nhưng lại mất phần lớn khả năng phòng thủ trước các kẻ săn mồi hút mồi có thể tách thịt khỏi vỏ
Thiết kế “vỏ + xúc tu” kéo dài từ 500 triệu năm trước
- Vào cuối kỷ Cambri, khoảng 500 triệu năm trước, có một sinh vật nhỏ tên là Plectronoceras
- Nó dài khoảng 2cm, có vỏ hình nón và nhiều xúc tu
- Đây là một thành viên sơ khai của nhóm động vật chân đầu gồm cả bạch tuộc và mực, đồng thời là một chân đầu bọc giáp với phần lớn cơ thể mềm được lớp vỏ cứng bảo vệ
- Khi đó, sự sống phức tạp mới chỉ ở giai đoạn bắt đầu, và nhìn chung vẫn còn giới hạn trong đại dương
- Cá, sò, tôm hùm, sao biển, hà, cua, hải quỳ, san hô và tảo bẹ vẫn chưa xuất hiện
- Biển khi ấy có những sinh vật trông xa lạ theo tiêu chuẩn ngày nay như Opabinia, Anomalocaris và Hallucigenia
- Gần như ngay từ giai đoạn đầu đã xuất hiện hình thái kết hợp vỏ và xúc tu
Thế mạnh chung của ammonite và nautilus
- Ammonite quen thuộc là một chân đầu bọc giáp, họ hàng với mực và bạch tuộc, sống trong biển suốt hàng trăm triệu năm với lớp vỏ cứng bên ngoài rồi biến mất cùng khủng long trong cuộc đại tuyệt chủng cuối kỷ Phấn Trắng
- Tuy vậy, ammonite chỉ là một dạng chân đầu bọc giáp, và thiết kế này dường như đã tiến hóa độc lập nhiều lần
- Nó kết hợp hai ưu điểm của thân mềm: lớp vỏ cứng bảo vệ và các xúc tu có thể nắm bắt, thao tác
- Động vật thân mềm hiện đại thường chỉ chọn một trong hai, còn chân đầu bọc giáp thì có cả hai
- Chúng dùng khí trong vỏ để đạt độ nổi trung tính, thường di chuyển chậm nhưng có thể tăng tốc ngắn bằng phản lực để bắt mồi hoặc tránh nguy hiểm
- Suốt hàng trăm triệu năm, chúng hiện diện trong gần như mọi hệ sinh thái biển từ vùng cực đến xích đạo; đó cũng là lý do hóa thạch ammonite ngày nay phổ biến và tương đối rẻ, vì chúng từng phân bố rất rộng
- chambered nautilus không phải ammonite, nhưng là một chân đầu bọc giáp khác có vỏ xoắn và nhiều xúc tu
- Khác với quá khứ khi chân đầu bọc giáp hiện diện trên toàn cầu, nautilus hiện đại chỉ còn giới hạn ở một phần Tây Thái Bình Dương kéo dài từ bắc Australia qua Indonesia đến gần Việt Nam
- Đây là sinh vật thận trọng, chủ yếu sống ở vùng chạng vạng ở độ sâu 100~500m
Nautilus vẫn thành công sau đại tuyệt chủng
- Sau va chạm tiểu hành tinh, ammonite biến mất hoàn toàn, nhưng chambered nautilus sống sót và còn phát triển mạnh trong một thời gian
- Trong khoảng 30 triệu năm sau đại tuyệt chủng, nautilus được tìm thấy trên khắp thế giới
- Có hàng chục loài và chiếm giữ nhiều môi trường sống khác nhau
- Thiết kế “vỏ + xúc tu” khi ấy vẫn còn hiệu quả
- Nhưng vào khoảng 30 triệu năm trước, tức khoảng giữa kỷ nguyên động vật có vú, nautilus bắt đầu suy giảm
- Số loài và mức độ đa dạng giảm đi
- Chúng dần rút về phạm vi phân bố nhỏ hẹp như hiện nay
- Sự suy giảm không diễn ra đồng thời trên toàn cầu
- Trước tiên chúng biến mất khỏi Bắc Cực
- Tiếp theo là suy giảm ở Nam Cực
- Sau đó biến mất khỏi các vùng ôn đới, và cuối cùng là phần lớn vùng nhiệt đới
- Trình tự này là manh mối khiến người ta nghi ngờ một kẻ săn mồi máu nóng đã tiến hóa ở Bắc Cực rồi lan ra toàn cầu
Vì sao lớp vỏ phòng thủ không còn hiệu quả
- Chân đầu bọc giáp đã cùng tồn tại với nhiều loài săn mồi suốt 500 triệu năm
- Chúng từng sống cùng cá mập, cá bọc giáp nguyên thủy và các loài cá hiện đại
- Trong thời đại khủng long, chúng đối mặt với ichthyosaur, plesiosaur và mosasaur
- Ở Đại Cổ Sinh, chúng bị săn bởi bọ cạp biển khổng lồ dài 8 foot
- Trong kỷ Cambri, chúng sống cùng anomalocariids
- Đầu kỷ nguyên động vật có vú, còn có cả cá voi nguyên thủy và cá sấu biển
- Khi bị đe dọa, chân đầu bọc giáp có thể rụt xúc tu vào trong vỏ rồi đóng lại
- Kẻ săn mồi либо có thể đập vỡ vỏ, либо không thể
- Thực tế, người ta đã tìm thấy hóa thạch mảnh vỏ ammonite trong dạ dày của plesiosaur và cá mập cổ đại
- Muốn ăn bằng cách phá vỡ vỏ, kẻ săn mồi phải nuốt cả phần thịt thân mềm ngon lành lẫn mảnh vỏ sắc nhọn, không tiêu hóa được
- Khi quá đói thì vẫn có thể chọn, nhưng đó không phải con mồi lý tưởng
- Cách giải thích ở đây không phải cá mập, ichthyosaur hay cá sấu biển không ăn được chân đầu bọc giáp, mà là nhìn chung chúng không đáng để ăn
- Bài báo được trích dẫn cho rằng tình hình thay đổi khi xuất hiện một cơ chế kiếm ăn có thể tách phần thịt khỏi vỏ
Môi của hải cẩu chân màng và vùng phân bố hiện nay của nautilus
- Loài săn mồi được nêu là nguyên nhân suy giảm là hải cẩu chân màng (pinnipeds)
- Pinnipeds thường không quá to cũng không phải động vật săn mồi đỉnh tháp, nhưng có môi, má và lưỡi cơ bắp
- Nhờ cấu trúc này, chúng có thể bắt con mồi có vỏ, dùng răng đục lỗ trên vỏ rồi hút phần thịt bên trong ra
- Cách này là hút mồi (suction feeding)
- Nhóm pinnipeds nói chung rất giỏi hút mồi, và một số loài còn ưa thích con mồi có vỏ như sò, cua và trai
- Những loài sống ở đáy biển hoặc gần đáy như sò, cua và tôm hùm có thể tiến hóa nhiều chiến lược phòng thủ hay né tránh
- Chân đầu bọc giáp sống trôi nổi tự do thì ngoài những đợt tăng tốc ngắn gần như không có nhiều cách ứng phó, và ưu thế đó không mấy hiệu quả trước những kẻ săn mồi máu nóng có thể di chuyển nhanh trong thời gian dài
- Pinnipeds tiến hóa khoảng 30 triệu năm trước, xuất hiện trước ở các vùng lạnh ở Bắc bán cầu rồi lan xuống Nam Cực và các vùng ôn đới
- Ngày nay vẫn có một số loài nhiệt đới, nhưng nhìn chung đây là động vật của các vùng biển lạnh hoặc mát
- Vùng biển mà chúng vẫn chưa định cư là Tây Nam Thái Bình Dương kéo dài từ bắc Australia đến Indonesia, trùng với phân bố của nautilus hiện đại
- Manh mối cốt lõi là những nơi nautilus vẫn còn tồn tại chính là các vùng biển mà nhóm hải cẩu hút mồi này chưa vươn tới
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Chọn ảnh hải cẩu đầy bí ẩn rất hay, và phần tóm tắt bài cũng gọn gàng
Ai cũng biết ống tiêu hóa quan trọng đến mức nào trong động vật học và hình thái học, nhưng những người thực sự mê nó thì đúng là dân cực kỳ đam mê
Sự di chuyển, da và sinh sản hào nhoáng hơn nhiều, nhưng khứu giác và cấu trúc miệng của động vật có vú đã mang lại lợi thế lớn trong Kỷ Đệ Tam
Điều thú vị là kiểu kiếm ăn này đã không xuất hiện ở biển, và tôi tò mò tổ tiên chân màng đầu tiên quay lại nước đã ăn gì
Nếu thấy kiểu lịch sử tiến hóa này hấp dẫn thì tôi cực kỳ khuyến nghị PBS Eons
Đây là một series YouTube xử lý chủ đề rất tốt, nghiên cứu chắc tay, mật độ thông tin cao nhưng nhịp vẫn rất dễ theo dõi
Tranh phục dựng cổ sinh và hình ảnh hóa thạch truyền tải nội dung mà không quá khô khan
Tập nói về chủ đề này ở đây: https://www.youtube.com/watch?v=3vQ55ToQeWI
Trình tự “chân màng tiến hóa vào khoảng 30 triệu năm trước. Ban đầu chúng xuất hiện ở các vùng lạnh hơn của Bắc bán cầu, rồi đến Nam Cực, rồi đến vùng ôn đới” rất thú vị
Càng thú vị hơn khi nghĩ rằng vị trí các lục địa khi đó nhìn chung cũng khá giống bây giờ
Cũng không nên bỏ qua Paper Nautilus, một loài bạch tuộc ở Địa Trung Hải
https://www.sciencefriday.com/articles/the-seamstress-and-th...
https://www.themarginalian.org/2022/12/26/jeanne-villepreux-...
Jeanne Villepreux-Power về cơ bản đã tự mình khai sinh ra sinh vật học biển vào đầu thế kỷ 19, và bà quan sát thấy chúng sửa “vỏ” bằng cách nhặt các mảnh có lỗ đem về gắn vào
Tôi thực sự thích văn phong của tác giả Doug Muir
Không biết có ai biết chỗ nào có thể đọc thêm bài của ông ấy không
Với đoạn “nếu bạn muốn bắt bẻ rằng các chi của nautilus thực ra không phải ‘xúc tu’ mà là ‘cánh tay’, xin chúc mừng vì bạn còn nhớ kiến thức sinh học từ rất lâu trước đây rằng xúc tu có giác hút, và hãy xem chú thích 1 ở trên”, tôi thấy cánh tay giống chi cơ học với các thanh nối xoay quanh khớp hơn
Những chi kiểu ống mềm không có giác hút có lẽ nên có tên riêng
Chân có thể là “cánh tay”, nhưng dương vật thì thuộc hẳn một loại khác
Những ví dụ kia có cơ bắp, còn dương vật thì hầu như không có cơ
tentacle không hàm ý phải có giác hút; cứ nhìn hydra là thấy
Ngoài ra còn có bài về Voyager 1: https://crookedtimber.org/2024/02/19/death-lonely-death/#com...
Đây là bài về Voyager 1 từng xuất hiện trên tin tức gần đây
Kẻ diệt xe tăng lý tưởng hẳn sẽ là kỳ lân ăn thịt
Nó sẽ xuyên qua giáp rồi hút lính lái ra ngoài
Nếu thứ đó xuất hiện thì di truyền học đúng là đã đi quá xa
Tiến hóa thật đáng kinh ngạc
Nhìn những người này cứ thế đào ammonite lên làm tôi cũng muốn đi săn hóa thạch, nhất là săn ammonite
https://youtu.be/9XWhdPL58is
Tôi đọc bài này rất vui nhưng cũng khá thất vọng
Vì lý do nào đó tôi cứ nghĩ nó sẽ phát triển thành một thiên sử thi kiểu Lovecraft về một nền văn minh đầu chân cổ đại cùng nền văn minh đồ sộ và kinh hoàng của họ hàng chúng, bị một loài khác làm cho tiêu tan, để rồi nền văn minh ngu dốt và tự hủy diệt của chúng ta có thể hưng thịnh
Tôi không bỏ được kỳ vọng đó cho đến tận cuối, và ngay cả khi [spoiler] lộ ra đó là hải cẩu, tôi vẫn bám lấy hy vọng rằng chúng có thể là một thế lực Lovecraft trong một đại tự sự khổng lồ