DNA của khủng long bạo chúa tiết lộ chúng đang giấu một loại 'chip điều nhiệt' sớm hơn con người 180 triệu năm

Trong trí tưởng tượng của nhiều người, Tyrannosaurus rex (T-Rex) vẫn luôn là một sinh vật khổng lồ, chậm chạp và máu lạnh, tương tự như cá sấu hay các loài bò sát hiện đại. Tuy nhiên, những phát hiện khoa học mới nhất đang dần xóa bỏ hình ảnh quen thuộc ấy, thay vào đó là một chân dung hoàn toàn khác về loài khủng long săn mồi đáng sợ nhất lịch sử Trái Đất: một kẻ săn mồi thông minh, mạnh mẽ và sở hữu hệ thống trao đổi chất cao giống như các loài động vật có vú và chim hiện nay.

Cuộc cách mạng trong nhận thức về T-Rex bắt đầu vào năm 2018, khi các nhà cổ sinh vật học tiến hành phân tích hóa thạch xương đùi của một cá thể T-Rex tại Montana, Mỹ. Khi quét mặt cắt ngang bằng tia laser, họ phát hiện những "vạch ngăn chặn tăng trưởng" trong xương, tương tự như vòng tuổi của cây. Trước đây, đặc điểm này thường được xem là dấu hiệu của động vật máu lạnh, vì chúng có xu hướng ngừng phát triển khi điều kiện môi trường không thuận lợi. Tuy nhiên, dữ liệu chi tiết cho thấy sự thay đổi trong tốc độ tăng trưởng của T-Rex chỉ dao động khoảng 15%, trong khi loài rồng Komodo, một động vật máu lạnh điển hình lại có thể dao động tới 300%. Điều này chứng tỏ T-Rex có một hệ thống trao đổi chất ổn định, cho phép nó duy trì tốc độ tăng trưởng đều đặn ngay cả trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, một dấu hiệu đặc trưng của động vật có khả năng tự điều chỉnh nhiệt độ cơ thể.

Bằng chứng mạnh mẽ hơn đến từ một nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature năm 2022, trong đó các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp phân tích đồng vị oxy-18 và oxy-16 trong xương và răng của T-Rex để đo nhiệt độ cơ thể của nó. Kết quả cho thấy nhiệt độ cơ thể của loài này duy trì ổn định trong khoảng 32-35°C, với mức dao động chưa đến 2°C, cao hơn gấp mười lần so với cá sấu cùng thời kỳ. Đáng chú ý hơn, nhiệt độ này gần như tương đương với các loài động vật lớn hiện đại như voi châu Phi (36°C) hay tê giác (35°C), điều này cho thấy T-Rex có thể là một loài sinh nhiệt, thay vì lệ thuộc vào nhiệt độ môi trường như suy nghĩ trước đây.

Bằng chứng vi mô cũng củng cố giả thuyết này khi các nhà nghiên cứu phát hiện mật độ mạch máu trong xương của T-Rex cao gấp ba lần cá sấu và tương đương với chim và động vật có vú. Những ống Havers (các kênh vi mạch bên trong xương) có cấu trúc dày đặc giống như một hệ thống "đường ống sưởi ấm" giúp cung cấp nhiệt liên tục khắp cơ thể. Bên cạnh đó, khi quét hóa thạch lồng ngực của T-Rex bằng công nghệ chụp CT, các nhà khoa học còn tìm thấy dấu vết của hệ thống túi khí, một đặc điểm điển hình của chim hiện đại. Hệ thống này giúp lưu thông không khí hiệu quả, đồng thời đóng vai trò như một cơ chế điều hòa nhiệt độ, cho phép T-Rex kiểm soát thân nhiệt ngay cả khi vận động cường độ cao. Đây có thể coi là một hệ thống điều hòa nhiệt độ sinh học tiên tiến bậc nhất của kỷ Phấn trắng.

Dù có khả năng sinh nhiệt, nhưng với kích thước khổng lồ dài 12 mét và nặng tới 9 tấn, một câu hỏi quan trọng đặt ra là: làm sao T-Rex có thể tản nhiệt? Các mô phỏng máy tính cho thấy, dưới lớp vảy của T-Rex có thể tồn tại một mạng lưới mạch máu tương tự như tai voi, giúp nó tản nhiệt khi cần thiết. Khi nhiệt độ cơ thể tăng quá cao, những khu vực này sẽ trở nên tắc nghẽn và hoạt động như một bộ tản nhiệt tự nhiên giúp giảm nhiệt. Hơn nữa, cái đuôi dài của T-Rex cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa nhiệt độ, giống như cách một số loài động vật hiện đại sử dụng tai hoặc đuôi để tản nhiệt. Một số nghiên cứu còn chỉ ra rằng T-Rex có thể đã sở hữu khả năng "điều nhiệt chọn lọc", tức là duy trì nhiệt độ cơ thể cơ bản ở mức 32°C vào ban ngày nhưng có thể tăng lên 38°C khi săn mồi, giúp nó tối ưu hóa sức mạnh và tốc độ giống như một cỗ máy sinh học tăng áp.

Nếu T-Rex thực sự là một loài sinh nhiệt, điều đó cũng có nghĩa là nó cần tiêu thụ nhiều năng lượng hơn so với giả thuyết máu lạnh trước đây. Các nhà khoa học tính toán rằng một con T-Rex trưởng thành có thể cần ăn tới 300 pound (gần 140 kg) sau mỗi ba ngày. Với lượng thức ăn khổng lồ như vậy, T-Rex chắc chắn phải là một kẻ săn mồi cực kỳ hiệu quả. Các nghiên cứu chỉ ra rằng nó có thể đạt tốc độ 40 km/h trong khoảng cách ngắn, với lực cắn lên đến 120.000 Newton, đủ để nghiền nát xương con mồi trong một cú đớp duy nhất.

Bên cạnh khả năng săn mồi siêu việt, phát hiện vào năm 2023 tại Canada đã mang lại thêm một bằng chứng quan trọng khác: lông vũ. Hóa thạch của một con T-Rex non được tìm thấy với dấu vết của lông tơ trên vai và cổ, cho thấy loài này có thể đã có một lớp lông mỏng để giữ ấm khi còn nhỏ. Khi trưởng thành, chúng có thể đã rụng bớt lông để tránh quá nóng, nhưng vẫn giữ lại một số vùng lông tơ để giúp điều chỉnh nhiệt độ cơ thể, giống như cách một số loài động vật có vú hiện đại phát triển lớp lông mùa đông. Khám phá này không chỉ bác bỏ quan điểm truyền thống về "khủng long có vảy", mà còn củng cố mối liên hệ tiến hóa giữa T-Rex và chim hiện đại.

Một trong những phát hiện đáng kinh ngạc nhất về T-Rex là khả năng sống theo bầy đàn. Trước đây, nhiều nhà khoa học tin rằng T-Rex là một kẻ săn mồi đơn độc, nhưng bằng chứng từ "Thung lũng Tử thần Khủng long" tại Utah đã cho thấy điều ngược lại. Tại đây, các nhà cổ sinh vật học đã phát hiện hóa thạch của mười con T-Rex ở các độ tuổi khác nhau, nằm xung quanh phần còn lại của một con khủng long chân thằn quét khổng lồ. Điều này gợi ý rằng T-Rex có thể đã hợp tác săn mồi theo nhóm, giống như sư tử hay chó sói ngày nay, thay vì chỉ săn đơn lẻ như suy nghĩ trước đây.

Những phát hiện mới về T-Rex không chỉ thay đổi cách chúng ta nhìn nhận về loài khủng long này, mà còn mở ra nhiều ứng dụng công nghệ mới. Các kỹ sư vật liệu đã bắt chước cấu trúc xương mạch máu của T-Rex để phát triển vật liệu tản nhiệt hiệu quả hơn, trong khi các nhà khoa học năng lượng đang nghiên cứu cơ chế điều nhiệt chọn lọc của nó để cải thiện hệ thống kiểm soát nhiệt độ trong các tòa nhà hiện đại. Quan trọng hơn, những nghiên cứu này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự tiến hóa của động vật trên Trái Đất, cho thấy rằng sự sống luôn có những cơ chế thích nghi vượt xa trí tưởng tượng của con người.