Sử dụng dữ liệu từ hình minh họa và phương pháp tái cấu trúc tổ tiên, nghiên cứu phát hiện cá mập ban đầu sống sát đáy biển. Chỉ từ kỷ Jura, với thân hình sâu và đuôi đối xứng, chúng mới chuyển sang môi trường đại dương mở, chịu ảnh hưởng từ biến đổi khí hậu và mực nước biển.
Điểm nổi bật:
- Cá mập cổ đại sống sát đáy biển (benthic) trong gần 200 triệu năm.
- Các loài cá mập phiêu lưu ở đại dương mở xuất hiện từ kỷ Jura.
- Hình dạng cơ thể thay đổi (thân sâu hơn, đuôi đối xứng hơn) liên quan tới việc sống phiêu lưu.
- Thay đổi khí hậu và mực nước biển đã tạo điều kiện cho môi trường mới.
Credit: Unsplash/CC0 Public Domain
Khi bạn hình dung một con cá mập, bạn chắc hẳn nghĩ đến một kẻ săn mồi lớn, mạnh mẽ lướt trong đại dương mở.
Loài như cá mập trắng lớn, cá mập hổ và cá mập bò thống trị trên truyền thông đại chúng. Những câu chuyện về những vụ tấn công hiếm hoi (chẳng hạn như cái chết thương tâm của vận động viên lướt sóng Mercury Psillakis hôm thứ Bảy tuần trước ở bãi biển phía bắc Sydney) gieo rắc nỗi sợ hãi rộng rãi và ảnh hưởng đến chính sách, bao gồm việc sử dụng ngày càng nhiều lưới cá mập và “thiết bị kiểm soát” tại Australia.
Tuy ba loài này thực sự là những kẻ săn mồi nổi tiếng, chúng chiếm chưa đến 0,6% số loài cá mập còn sống. Hơn 500 loài cá mập còn lại thể hiện sự đa dạng đáng kinh ngạc về hình dạng và kích thước, từ cá mập voi dài 20 mét đến cá mập đèn sinh học nhỏ như điện thoại, cá đao bẹt, cá búa, cá cưa và cá mập goblin.
Nhưng làm thế nào để cá mập trở nên đa dạng như vậy? Một nghiên cứu mới tôi dẫn đầu đã khảo sát sự tiến hóa hình dạng cơ thể cá mập từ tổ tiên cách đây hơn 400 triệu năm cho đến ngày nay.
Thời kỳ trước khủng long
Sự biến đổi lớn về hình dạng cơ thể ngày nay không xuất hiện trong chớp mắt – dòng cá mập có nguồn gốc trước thời kỳ khủng long. Các nhà khoa học thường sử dụng hóa thạch để tái tạo sự thay đổi hình dạng và kích thước cơ thể qua cây phát sinh loài của các nhóm động vật. Thật không may, chúng ta không thể làm điều tương tự với cá mập vì bộ xương của chúng làm từ sụn thay vì xương. Do đó, chúng ta không có nhiều hóa thạch cá mập nguyên vẹn, chỉ có rất nhiều răng hóa thạch rời rạc.
Điều này có nghĩa là, cho đến nay, các nhà khoa học biết rất ít về cách, thời điểm và lý do tạo ra sự đa dạng khổng lồ của kiểu hình cá mập hiện nay.
Thay vì dựa vào hóa thạch, chúng tôi thu thập thông tin về hình dạng cơ thể từ các minh họa khoa học của hơn 400 loài cá mập sống, và sử dụng phương pháp thống kê gọi là tái cấu trúc trạng thái tổ tiên để ước tính hình dạng cơ thể của cá mập cổ đại.
Chúng tôi cũng thu thập dữ liệu về môi trường sống ưa thích của các loài cá mập khác nhau và cách điều kiện môi trường thay đổi kể từ khi những con cá mập đầu tiên xuất hiện.
Cá mập cổ đại sống gần đáy biển
Phân tích của chúng tôi cho thấy cá mập cổ đại có lẽ là sinh vật đáy – sống trên hoặc gần đáy biển. Loài cá mập phiêu lưu ở đại dương mở tương tự những kẻ săn mồi biểu tượng ngày nay như cá mập trắng lớn, hổ hay bò chỉ xuất hiện muộn nhất từ kỷ Jura (145–201 triệu năm trước).
Điều này có nghĩa là, trong nửa đầu lịch sử tồn tại, cá mập bị giới hạn ở các môi trường gần đáy biển. Thật thú vị, chúng tôi phát hiện trong ba trong bốn lần cá mập xâm chiếm đại dương mở, có sự thay đổi hình dạng cơ thể (thân sâu hơn và đuôi đối xứng hơn) xảy ra ngay trước khi thay đổi môi trường sống.
Thời điểm của các bước chuyển này cũng chỉ ra biến đổi khí hậu lịch sử (bao gồm mực nước biển dâng và dịch chuyển kiến tạo) có thể đóng vai trò then chốt trong việc tạo ra nhiều môi trường phiêu lưu hơn để cá mập khai phá.
Điều này có nghĩa khi khí hậu thay đổi, môi trường sống của cá mập cổ đại cũng thay đổi, thúc đẩy sự tiến hóa hình dạng cơ thể mới. Và những thân hình sâu hơn với đuôi đối xứng hơn này phù hợp hơn cho cuộc sống ở vùng nước mở.
Hiểu rõ hơn về hệ sinh thái cổ đại
Bằng cách ngược dòng thời gian quan sát hình dạng và cách sống của cá mập cổ đại, chúng ta có thể hiểu rõ hơn cách các hệ sinh thái cổ hoạt động và dự đoán phản ứng của chúng trước biến đổi khí hậu do con người gây ra trong tương lai.
Nói chung, kết quả cho thấy không phải mọi cá mập đều giống nhau. Phần lớn cá mập – cả cổ đại và hiện đại – nhỏ và sống ở đáy biển, chứ không phải những kẻ săn mồi đỉnh nguy hiểm.
Vì vậy lần tới khi bạn hình dung cá mập, hãy nghĩ đến không chỉ cá mập trắng lớn hay cá mập hổ, mà còn cả những sinh vật đáy cổ đại đã định hình đại dương từ trước thời khủng long.
Suy ngẫm về tác động tại Việt Nam
Việc nhận thức lại lịch sử tiến hóa của cá mập không chỉ mở ra góc nhìn mới về sự đa dạng sinh học toàn cầu, mà còn thúc đẩy nghiên cứu về hệ sinh thái biển ven bờ Việt Nam. Bởi phần lớn cá mập, bao gồm cả loài bản địa Đông Nam Á, tồn tại ở tầng đáy và có kích thước nhỏ, nên dễ bị bỏ qua trong các chương trình bảo tồn. Việc hiểu rõ hơn về hành vi và hình thái của chúng có thể hỗ trợ xây dựng chính sách bảo vệ phù hợp, góp phần bảo tồn đa dạng sinh học biển và phát triển du lịch lặn biển bền vững. Đồng thời, các biến đổi khí hậu và thay đổi mực nước biển trong tương lai có thể tái hiện kịch bản lịch sử, nên nghiên cứu này cũng cảnh báo chúng ta về tầm quan trọng của việc giảm thiểu tác động môi trường ngay tại Việt Nam.
