Bất ngờ phát hiện một loài hoàn toàn mới trong đống phân cách đây hơn 200 triệu năm!

Khoảng 230 triệu năm trước, một con Silesaurus opolensis đói đang kiếm ăn trong thảm thực vật đầm lầy ở tây nam Ba Lan ngày nay. Giống như tất cả các loài động vật có xương sống, giống như tất cả những loài động vật khác trên hành tinh của chúng ta, loài khủng long với chiều cao gần 1m và chiếc đuôi dài 1m này sẽ đào thải những gì nó không thể hấp thụ sau khi ăn. 

Theo thời gian, những đống phân này đã trở thành hóa thạch, và một số loài bọ nhỏ được nhúng vào đó. Những con bọ này được ví như "đại sứ" của những nhánh côn trùng đã tuyệt chủng từ ​​lâu, đây cũng là lần đầu tiên con người phát hiện ra một loài côn trùng mới trong hóa thạch phân khủng long. Khám phá này gần đây đã được công bố trên tạp chí  "Sinh học đương đại" (Current Biology).

Silesaurus là một chi dinosauriformes sống vào thời kỳ Trias muộn, khoảng 230 triệu năm trước tại nơi ngày nay là Ba Lan.

Từ thời cổ đại, hổ phách luôn được coi là nguồn mẫu vật tốt nhất để các nhà cổ sinh vật học và côn trùng học nghiên cứu động vật chân đốt cổ đại. Những con kiến, nhện và bọ cánh cứng này được nhúng trong những mẩu nhỏ hóa thạch nhựa vàng, như thể chúng chỉ đang bò xung quanh. Thế nhưng những mẫu vật từ hồ phách chỉ có niên đại khoảng 130 triệu năm, bắt nguồn từ kỷ Phấn trắng, trong khi các loài côn trùng từ các thời kỳ cổ đại hơn như kỷ Jura và kỷ Trias chỉ có thể được tìm thấy trong các mẫu vật tiêu bản đá phẳng. 

Hóa thạch của phân động vật có thể lưu giữ thông tin từ thời cổ đại. Như Martin Qvarnström, tác giả đầu tiên của nghiên cứu và là nhà cổ sinh vật học tại Đại học Uppsala ở Thụy Điển, cho biết, thông tin do hóa thạch phân cung cấp cũng là một nguồn khá "phong phú nhưng thường bị bỏ quên". 

Qvarnström nói rằng hóa thạch phân không chỉ có thể tiết lộ các loài và sự tiến hóa của phân thuộc về chúng, mà còn cho các nhà cổ sinh vật học cơ hội để hiểu hệ sinh thái và thói quen ăn uống của chúng.

Dựa trên kích thước, hình dạng và các đặc điểm giải phẫu khác, các nhà khoa học xác định phân hóa thạch chứa loài bọ mới được phát hiện do loài khủng long Silesaurus opolensis bài tiết. Đây là loài khủng long nhỏ dài khoảng 2m, nặng khoảng 15kg và sống ở Ba Lan khoảng 230 triệu năm trước trong kỷ Tam Điệp.

Qvarnström và các đồng nghiệp đã tìm thấy một hóa thạch phân có kích thước bằng đồng xu trong một hố đất sét gần Ozymek (một thị trấn ở tây nam Ba Lan). Các nhà khoa học rất quan tâm đến lưới thức ăn trong kỷ Trias nơi sinh sống của Silesaurus opolensis, vì vậy họ đã sử dụng phương pháp đo vi đồng bộ để ghi lại thành phần bên trong của hóa thạch mờ đục này. 

Trong số đó, tia X được chiếu vào hóa thạch từ mọi hướng, cho thấy rõ thành phần bên trong của nó. Việc ghép các tệp hình ảnh được tạo ra thành mô hình 3D của bên trong hóa thạch phân là một công việc tốn nhiều công sức, nhưng khi chi tiết về các thành phần của phân xuất hiện thì đột nhiên lại có hóa thạch của một loài bọ cổ đại xuất hiện trước mặt Qvarnström.

Để xác định những con côn trùng này có thể đã bị Cirisaurus nuốt chửng, các nhà cổ sinh vật học đã liên hệ với Martin Fikáček, một nhà côn trùng học tại Đại học Sun Yat-sen ở Đài Loan, Trung Quốc. Lúc đầu, Fikáček nghi ngờ liệu những con bọ này có được bảo quản tốt hay không. 

Anh ấy giải thích: "Có rất nhiều hóa thạch dường như được bảo quản tốt, nhưng chúng tôi không thể xác nhận chúng là loài nào vì chúng tôi không thể nhìn thấy tất cả các đặc điểm của nó". Nhưng Fikáček sớm nhận ra rằng mẫu vật này khác với tất cả những mẫu trước đó. Loài côn trùng cổ đại này có những đặc điểm khác biệt đáng kể so với các loài bọ khác, chẳng hạn như râu dài và bụng phân khúc. "Chúng tôi kiểm tra từng bước và thực hiện phân tích tính toán... Các kết quả luôn luôn hiển thị rằng đây là một nhánh của côn trùng đã tuyệt chủng hoàn toàn mới". Và để tưởng nhớ nguồn gốc của nó, nhóm nghiên cứu đặt tên loài mới này là Triamyxa coprolithica - loài bọ sống dưới nước hoặc bán thủy sinh nhỏ ăn tảo.

Margaret Thayer, người phụ trách danh dự của Bảo tàng Chicago Field (người không tham gia nghiên cứu), cho biết: "Những điều mà nhóm nghiên cứu làm được từ mẫu hóa thạch phân nhỏ bé này đã để lại ấn tượng sâu sắc cho tôi. Điều này cho thấy rằng có thể trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu cũng đã thực hiện các phân tích hình ảnh trên các hóa thạch phân khác. Mặc dù một số trong số chúng có chứa các mảnh vỡ của côn trùng, nhưng không có loài mới nào được tìm thấy, chúng khác hoàn toàn so với nghiên cứu lần này".

Thayer nói rằng công nghệ chụp ảnh vi cắt lớp bức xạ synctron cho phép các nhà nghiên cứu nhìn thấy "rất nhiều chi tiết" mà không cần phải tận mắt trực tiếp nhìn thấy côn trùng. Cô ấy nói thêm rằng công nghệ hình ảnh độ phân giải cao đã "thực sự cách mạng hóa khả năng của chúng tôi trong việc nghiên cứu các mẫu vật khó trước đây", chẳng hạn như bọ hung triassic trong phân khủng long. Cô chỉ ra rằng trước khi công nghệ này xuất hiện, "chúng tôi thậm chí còn không biết rằng chúng là mẫu vật".

Loài bọ cánh cứng mới được phát hiện lần này thuộc phân bộ Myxophaga, thường sống thành đàn trong môi trường ẩm ướt. Fikáček rất vui khi thấy rằng những mẫu vật cổ đại như vậy rất giống với các thành viên còn sống của phân loài Phycophagous. Anh nói: "Những con bọ này có kích thước nhỏ, và số lượng rất nhiều vào thời điểm đó". Hiện vẫn chưa rõ nguyên nhân dẫn đến sự tuyệt chủng của chúng, nhưng Thayer nói: "Theo một nghĩa nào đó, sự tiến hóa là một thử nghiệm quy mô lớn. Một số loài đã thành công, một số loài thì không".

Cả Qvarnström và Fikáček đều nói rằng trong số rất nhiều hóa thạch phân mà các nhà cổ sinh vật học đã tìm thấy có niên đại từ kỷ Trias hoặc thậm chí sớm hơn, có thể có nhiều bí mật hơn về sự tiến hóa của côn trùng. Họ hy vọng khám phá này sẽ truyền cảm hứng cho những người khác sử dụng công nghệ hình ảnh để nhìn vào bên trong những hóa thạch này và các hóa thạch phân được khai quật trong tương lai.