Cội nguồn kích thước khổng lồ của khủng long

Phổi và hệ hô hấp hoạt động hiệu quả đã góp phần tạo nên kích thước vĩ đại của nhiều loài khủng long, theo nghiên cứu của các chuyên gia Anh.

Nghiên cứu mới đây cho thấy, một động vật có vú kích thước cỡ con chuột có thể phát triển thành khổng lồ như voi sau 24 triệu thế hệ. Tuy nhiên, để tiến hóa đến kích thước vĩ đại như khủng long, phải có yếu tố ảnh hưởng đặc biệt trong quá trình này, nhất là ở những loài khủng long ăn thực vật. Các chuyên gia của Đại học Cambridge (Anh) cho rằng hoạt động hiệu quả của phổi và hệ hô hấp, cùng với quá trình đẻ trứng, có thể cho phép một số khủng long cao đến 30m. Bên cạnh đó, nghiên cứu này đã phủ nhận lý thuyết phổ biến lâu nay là các động vật thường có khuynh hướng to cao hơn trong quá trình tiến hóa.

Thực tế chỉ vài loài khủng long phát triển theo chiều hướng lớn đột biến trong các thế hệ sau đó. Theo báo cáo đăng trên chuyên san Proceedings of the Royal Society B, đồng tác giả Roger Benson cho rằng thằn lằn bay là một ví dụ điển hình về loài khủng long duy trì kích thước vừa phải trong suốt quá trình tiến hóa. Vẫn có nhiều loài ăn cỏ kích thước nhỏ, như khủng long Heterodontosaurus, và loài ăn thịt nhỏ như Coelophysis.

Một bộ xương của loài khủng long ăn cỏ Maxakalisaurus topai, nặng 9 tấn và dài 13m

Benson và đồng sự Roland Sookias cùng Richard Butler đã phân tích hơn 400 loài khủng long từ cuối Kỷ Permian đến giữa Kỷ Jurassic. Sơ đồ tăng trưởng trong khoảng 100 triệu năm đã ủng hộ lý thuyết gọi là “khuếch tán tiêu cực”. Điều này có nghĩa là nhiều loài diễn ra quá trình tiến hóa ngược, không lớn lên về kích thước mà lại nhỏ đi. Báo cáo cho thấy quá trình thu nhỏ, đặc biệt ở tình trạng lùn, có thể diễn ra chỉ trong 100.000 thế hệ. Phát hiện này đi ngược lại với lý thuyết mang tên quy luật của Cope, theo đó một số nhóm sinh vật, như khủng long, thường có khuynh hướng to hơn về kích thước sau nhiều thế hệ. Tất nhiên không thể phủ nhận rằng có nhiều khủng long to lớn nếu so với kích thước những động vật trên cạn ngày nay.

“Một vài đặc điểm sinh học của khủng long có thể cho phép chúng lớn hơn kích thước tối đa của bất kỳ sinh vật trên cạn nào”, Benson nhận xét. Ví dụ, một phần khung xương của nhiều loài khủng long chứa không khí, và chúng được cho là có phổi hoạt động hiệu quả như chim. Những đặc tính này giúp chúng gánh được trọng lượng khổng lồ một cách dễ dàng, cho phép hệ hô hấp và quá trình trao đổi nhiệt hiệu quả hơn các loài động vật có vú khác. Bên cạnh đó, động vật lớn có thể đẻ nhiều trứng hơn và sinh sản nhanh hơn nhiều, và đây là một lợi thế để cải tạo nòi giống. Chuyên gia Brian McNab của Đại học Florida (Mỹ), không liên quan đến nghiên cứu này, cho rằng khủng long to có thói quen ăn nhiều và di chuyển ít. Ông McNab lưu ý khủng long khổng lồ thường có cái đầu khá nhỏ so với kích thước cơ thể, có nghĩa là chúng chẳng nhai bao nhiêu và thường để hệ tiêu hóa làm công việc xử lý thức ăn. Do vậy quá trình ăn uống chẳng tốn mấy thời gian, cho phép chúng không cần di chuyển nhiều mà vẫn nạp đủ năng lượng.

Khi được hỏi về khả năng động vật trên cạn, và thậm chí con người hiện nay, có thể tiến hóa để đạt kích thước giống khủng long ngày xưa, các chuyên gia cho rằng điều này chẳng bao giờ xảy ra. Thú có vú là loài máu nóng, sản sinh nhiều nhiệt lượng bên trong. Nếu cơ thể vụt lớn cực đại, chúng sẽ đối mặt với nguy cơ bùng nổ vì quá nóng. Có lẽ vì thế mà các loài sinh vật cổ xưa, gồm cả khủng long, thường là loài trung gian giữa máu nóng và máu lạnh. Nếu như vậy, cơ chế nhiệt độ cơ thể sẽ không cho phép có người khổng lồ trong tương lai, theo chuyên gia Benson.