Hóa thạch dơi 52 triệu năm tuổi hé lộ nhiều sự thật kỳ lạ

Bộ xương dơi 52 triệu năm tuổi được xác định là loài mới, tên là Icaronycteris gunnelli. Ảnh: Royal Ontario Museum.

Loài dơi mới được phát hiện có tên là Icaronycteris gunnelli, chỉ nặng khoảng 25 gram, tương đương với 5 viên bi. Nhà sinh vật học tiến hóa Tim Rietbergen, tác giả chính của nghiên cứu về Icaronycteris gunnelli, cho biết loài này đã phát triển khả năng bay và có thể có khả năng định vị bằng tiếng vang. Chúng thường sống trên cây quanh hồ và bay trên mặt nước để săn côn trùng.

Bộ xương của loài dơi mới được tìm thấy từ hồ Hóa thạch - lòng hồ cổ đại ở phía tây nam bang Wyoming (Mỹ) - địa điểm bảo tồn toàn bộ hệ sinh thái hồ cận nhiệt đới và rừng từ khoảng 52 triệu năm trước.

Lòng hồ này có niên đại từ thế Thủy Tân (thế Eocen). Thời điểm đó, nhiệt độ toàn cầu tăng lên khiến các loài động vật có vú, côn trùng và thực vật có hoa nhanh chóng lan rộng và đa dạng hóa. Những con dơi được tìm thấy ở hồ Hóa thạch khá giống dơi hiện đại với những ngón tay thon dài.

Nơi tìm thấy hóa thạch bộ xương dơi 52 triệu năm tuổi. Ảnh: National Park Service.

Dơi phổ biến nhưng khó tìm nguồn gốc

Ngày nay, dơi là một trong những loài động vật thành công nhất trên hành tinh với hơn 1.400 loài, chiếm 1/5 tổng số động vật có vú. Chúng sống ở mọi châu lục, ngoại trừ châu Nam Cực.

Loài động vật có vú biết bay này đóng vai trò quan trọng đối với sự ổn định sinh thái, cung cấp những chức năng như thụ phấn, phát tán hạt giống và quản lý quần thể côn trùng.

Dù dơi phổ biến, các nhà khoa học vẫn biết rất ít về nguồn gốc của chúng. Ông Matthew Jones, nhà cổ sinh vật học tại Đại học Arizona State, một trong những tác giả nghiên cứu về Icaronycteris gunnelli, cho biết mọi người vẫn nói rằng dơi có nguồn gốc từ một số loài động vật có vú nhỏ, ăn côn trùng và sống trên cây.

Nhưng nhiều đặc điểm trong số đó không thể chứng minh mối liên quan với loài dơi. Đến nay, những manh mối hiếm hoi về nguồn gốc loài dơi chỉ là những mảnh răng và xương hàm.

Mảnh răng và xương hàm cổ nhất của dơi từng được phát hiện có niên đại khoảng 55 triệu năm tuổi. Những mẫu vật này được tìm thấy ở Bồ Đào Nha, Trung Quốc. Các nhà khoa học vẫn chưa thể xác định dơi xuất hiện lần đầu tiên ở đâu. Nhiều lần họ đưa ra dự đoán loài này có khả năng xuất hiện ở châu Âu, châu Á hoặc bắc Mỹ rồi sau đó di cư đến Nam bán cầu.

Những manh mối mới về nguồn gốc của dơi

Nhà sinh vật học tiến hóa Tim Rietbergen lần đầu tiên biết đến một trong những bộ xương của Icaronycteris gunnelli vào năm 2017, khi ông đang lướt Facebook. Lúc đó, ông đã nghĩ "bộ xương này có vẻ hơi khác một chút".

Ông Rietbergen quyết định liên hệ với Nancy Simmons, chuyên gia về dơi tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Mỹ. Cả hai cùng trao đổi và bà Simmons cũng đồng tình đây là bộ xương của một loài mới. Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Mỹ quyết định mua lại bộ xương này để sưu tầm và tiến hành nghiên cứu.

Dơi hiện đại có nhiều đặc điểm khác với dơi cổ đại. Ảnh: Doug Gimesy.

Ngoài việc phân tích hóa thạch mới, nhóm nghiên cứu kiểm tra lại các bộ xương dơi có trong bộ sưu tập của bảo tàng. Kết quả, họ tìm thấy một bộ hóa thạch khác của Icaronycteris gunnelli được Bảo tàng Hoàng gia Ontario mua lại từ năm 2002 nhưng được phân loại là loài khác.

Hai bộ xương của Icaronycteris gunnelli tương tự dơi hiện đại nhưng vẫn có một số khác biệt. Nổi bật nhất là xương của loài này, đặc biệt là xương chi sau, chắc khỏe hơn so với xương của dơi hiện đại.

Hầu hết loài dơi ngày nay đều có xương mỏng và nhẹ, thích hợp cho hoạt động bay. Chi của Icaronycteris gunnelli dày hơn chi của dơi hiện đại nên các nhà nghiên cứu đoán rằng loài này đã giữ lại một số đặc điểm tiền tiến hóa để leo cây dễ dàng hơn.

Icaronycteris gunnelli cũng có móng trên ngón trỏ và ngón cái, trong khi hầu hết dơi hiện đại chỉ có móng ngón cái để treo người lên cây lúc ngủ. Dấu hiệu này cho thấy thời điểm sống của Icaronycteris gunnelli là giai đoạn chuyển giao giữa loài dơi biết leo qua loài dơi bay hoàn toàn.

Bức tranh phân tích loài dơi trở nên phức tạp hơn khi các nhà nghiên cứu kiểm tra loài dơi lớn hơn, thuộc một chi khác, cũng sống ở hồ Hóa thạch vào cùng thời điểm với Icaronycteris gunnelli. Loài này được gọi là Onychonycteris finneyi.

Onychonycteris finneyi có móng vuốt trên mỗi ngón tay, cánh tương đối ngắn. Đặc điểm này cho thấy loài này di chuyển bằng cách leo trèo và bay lượn.

Dựa trên kích thước và hình dạng của tai trong, nhóm nghiên cứu nhận định Onychonycteris finneyi không có khả năng định vị bằng tiếng vang giống như Icaronycteris gunnelli.

Ban đầu, các nhà khoa học cho rằng Onychonycteris finneyi là bằng chứng cho thấy dơi tiến hóa khả năng bay trước khi biết định vị bằng tiếng vang.

Tuy nhiên, khi phân tích mối quan hệ tiến hóa giữa các loài dơi ở hồ Hóa thạch cũng như các loài dơi sống và hóa thạch dơi khác, nhóm nghiên cứu nhận ra Icaronycteris gunnelli và Onychonycteris finneyi có quan hệ họ hàng gần hơn cả những loài dơi có khả năng định vị bằng tiếng vang. Đối với các nhà khoa học, đây là một điều kỳ lạ.

Để hóa giải những nghi vấn về mối quan hệ của dơi, đồng thời khám phá tổ tiên thực sự của loài động vật này, các nhà khoa học hy vọng họ có thể tìm được thêm nhiều bộ hóa thạch mới.

"Càng tìm được nhiều, chúng tôi càng hiểu rõ hơn về việc có bao nhiêu loài dơi trong thời điểm đó, chúng giống và khác nhau ở điểm nào, đa dạng đến mức nào", Alexa Sadier, nhà sinh vật học tiến hóa tại Đại học California, Los Angeles (Mỹ), nói với National Geographic.