Đảo ngược một niềm tin đã tồn tại quá lâu

Khủng long thường được biết đến là các loài sinh trưởng mạnh mẽ trong điều kiện thời tiết ấm áp và những khu rừng nhiệt đới tươi tốt. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đang thách thức niềm tin này; thay vào việc sinh trưởng ở khí hậu nóng ấm, chúng đã trải qua điều kiện thời tiết lạnh thấu xương trước khi có thể thống trị địa cầu trong kỷ Jura.

Tác giả dẫn đầu nghiên cứu, nhà cổ sinh vật học Paul Olsen, đã mạo hiểm đến lưu vực lòng chảo Junggar ở Trung Quốc vào năm 2016, một khu vực có nhiều hóa thạch và dấu chân khủng long. Vào ngày đầu tiên, và ở điểm dừng chân đầu tiên, nhóm của Olsen đã tình cờ gặp một thứ thô hơn nhiều so với cát và sỏi. Dấu hiệu này có vẻ khá bất thường đối với Olsen.

"Chúng tôi đứng im tại đó thảo luận suốt 3 giờ xem nó là cái gì" - Olsen nói với trang Mashable.

Nhóm nghiên cứu suy luận các trầm tích đó là mảnh băng trôi, chứa đá cuội được hình thành cách đây 206 triệu năm. Sự tồn tại của các trầm tích này chỉ ra băng trôi từng tồn tại ở một địa bàn sinh sống của khủng long. Hơn nữa, nhóm nghiên cứu xác định lòng chảo Junggar từng nằm phía trên vòng Bắc Cực vào thời cổ đại, nghĩa là nó vô cùng lạnh giá, đặc biệt vào mùa đông.

Khủng long từng thống trị các vùng đất băng giá?

Olsen thậm chí nhấn mạnh hình dung trước giờ về loài khủng long đã bị ngược. Chúng thực ra là những sinh vật thích ứng với khí hậu lạnh giá.

Khủng long xuất hiện lần đầu tiên vào Kỷ Tam Điệp khoảng 230 triệu năm trước, khi Trái Đất có một lục địa khổng lồ duy nhất được gọi là "Pangea". Vào cuối kỷ Tam Điệp, những vụ phun trào núi lửa lớn khiến nhiệt độ hành tinh tăng vọt. Mức độ carbon dioxide (tạo hiệu ứng nhà kính) và mức axit trong các đại dương tăng vọt.

Những điều kiện này được chứng minh là không phù hợp với hầu hết các loài; hồ sơ hóa thạch cho thấy cứ 4 loài trên đất liền và đại dương thì có 3 loài đã tuyệt chủng. Tuy nhiên, bằng cách nào đó những con khủng long vẫn sống sót, và sau đó thống trị kỷ Jura.

Chúng đã giành "ngôi vương" của địa cầu bằng cách nào vẫn là một bí ẩn.

Nhưng nghiên cứu của Olsen cố gắng đưa ra lời giải thích: Cùng một vụ phun trào núi lửa phun ra một lượng lớn carbon dioxide làm tăng nhiệt độ dưới khí quyển cũng giải phóng hóa chất sulfur dioxide, chặn bớt ánh sáng mặt trời.

Điều này khiến Trái Đất tối đi và gây ra những khoảng thời gian dài hàng thập kỷ nhiệt độ giảm mạnh tới mức băng giá, được gọi là "mùa đông núi lửa". Điều quan trọng là, sự giảm nhiệt độ trong thời kỳ khắc nghiệt của mùa đông núi lửa lớn hơn nhiều so với sự gia tăng nhiệt độ bởi khí thải carbon dioxide.

Khủng long đã sinh tồn thế nào?

Nhiều loài động vật sống trên cạn, đặc biệt là ở các vùng nhiệt đới, không thể thích nghi với những đợt lạnh giá khốc liệt này và đã tuyệt chủng, bao gồm cả một loài giống cá sấu có quan hệ họ hàng gần với khủng long. Nhưng những quần thể khủng long đã sống sót nhờ một sự thích nghi độc đáo, Olsen nói.

Khủng long, giống với chim, có lớp "áo" cách nhiệt tự nhiên. Tương tự như lông của các loài chim để bảo vệ khỏi cái lạnh, khủng long cũng có cấu trúc giống như lông vũ được gọi là "protofeathers" mà chúng thừa hưởng từ tổ tiên. (Tuy nhiên, những con khủng long lớn nhất không cần lớp cách nhiệt bằng lông vũ, vì thân hình khổng lồ cho phép chúng có tỉ lệ trao đổi chất rất cao.

Với việc các loài cạnh tranh với chúng phần lớn bị "bay màu", khủng long cuối cùng đã chiếm lĩnh địa cầu từ khoảng 200 triệu năm trước, dù là loài "ăn chay" hay ăn thịt.

Những loài thực vật thích nghi với cái lạnh phát triển mạnh trong thời kỳ này, cho phép khủng long "ăn chay" phát triển mạnh mẽ. "Thảm thực vật phong phú cho phép động vật ăn cỏ sống sót qua mùa đông. Và bọn chúng, tất nhiên, là thức ăn cho động vật ăn thịt", Olsen giải thích.

Khám phá có thể viết lại hiểu biết của chúng ta về sự thống trị của khủng long trong kỷ Jura. Anthony Fiorillo, nhà cổ sinh vật học tại Đại học Southern Methodist, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết: "Tôi nghĩ nghiên cứu này rất thú vị vì đây là một câu chuyện khác từ một thời điểm khác, thách thức định kiến về khủng long. Cơ chế cách nhiệt của chúng đặc biệt rất thú vị".

Trong điều kiện khí hậu băng giá, khủng long cũng có khả năng thích nghi. Fiorillo giải thích, sự phát triển của khủng long có thể đã chậm lại trong những tháng vô cùng lạnh Bắc Cực so với những tháng ấm hơn. Các xương hóa thạch có dấu hiệu được gọi là vòng xương, tương tự như vòng cây, cho biết thời điểm chúng tạm thời ngừng phát triển. Điều này cho phép các loài động vật tiết kiệm năng lượng trong mùa đông khắc nghiệt khi nguồn thức ăn giảm dần.

Olsen và nhóm của ông có kế hoạch tiếp tục tìm kiếm bằng chứng thuyết phục (các mảnh băng trôi) cho thấy khủng long phát triển mạnh ở những vùng khí hậu lạnh. Hãy chú ý theo dõi: Sự hiểu biết của chúng ta về thời kỳ trị vì của loài khủng long vẫn đang được đào sâu không ngừng.