Nguồn gốc của lông vũ có thể sớm hơn nhưng gì chúng ta vẫn biết và cũng không liên quan gì đến việc bay

Các nhà khoa học đã kết luận rằng mặc dù quan điểm cho rằng các loài chim có nguồn gốc từ khủng long đã được công nhận rộng rãi trong cổ sinh vật học, nhưng vẫn có rất nhiều câu hỏi được đặt ra liên quan đến vấn đề này. Cho tới này, mọi người vẫn chưa thể khám phá được hết toàn bộ quá trình này và có những khoảng đứt đoạn trong quá trình tiến hóa vẫn chưa thể giải thích được. Và trên thực tế, giới cổ sinh vật học còn phát hiện ra được một số loài khủng long có đặc điểm bay thích hợp hơn rất nhiều so với các loài chim sau này.

Hiện giới khoa học cho rằng loài chim cổ nhất vẫn là loài Archaeopteryx sống vào cuối kỷ Jura được phát hiện ở miền nam nước Đức vào năm 1861. Mặc dù một số hóa thạch cổ hơn của loài này được tìm thấy ở Liêu Ninh, Trung Quốc. Ngoài ra, dù chúng mang nhiều đặc điểm của loài chim nhưng Archaeopteryx vẫn được xếp vào loài khủng long.

Những hóa thạch của loài này đều cho thấy sự đa dạng của lông tơ trên cơ thể và lông dài hình quạt trên cánh. Tuy nhiên, kể từ năm 1994, các nhà cổ sinh vật học đã phải "vật lộn" với một khám phá có phần hơi trái khoáy. Khám phá này dựa trên hàng trăm mẫu vật "đáng kinh ngạc" đến từ Trung Quốc, những mẫu vật này cho thấy có rất nhiều loài khủng long cũng có lông vũ. Những con khủng long này có quan hệ rất gần so với các loài chim nguyên thủy trên cây tiến hóa.

Gần đây, một loài khủng long lông vũ mới được khai quật ở Trung Quốc. Các hóa thạch lưu giữ lông và xương của loài khủng long này, đồng thời cung cấp thông tin mới về sự tiến hóa của khủng long và nguồn gốc của chúng với các loài chim.

Loài khủng long mới được khai quật này có những chiếc lông vũ, những chiếc lông của chúng có hình dạng rất gần với lông cánh của những loài chim nguyên thủy. Các nhà khoa học đặt tên cho loài khủng long này là Wulong, có nghĩa là "rồng múa" trong tiếng Trung Quốc. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng loài khủng long Wulong có quan hệ họ hàng gần với Microraptor trong chi khủng long, Microraptor là một loài khủng long vẹt đuôi dài bốn cánh nhỏ.

Mẫu vật này được một nông dân ở Đông Bắc Trung Quốc phát hiện cách đây nhiều năm và kể từ đó nó được lưu trữ tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Đại Liên. Wulong có kích thước bằng một con quạ, trong khi đó chúng sở hữu cái đuôi dài hơn cơ thể rất nhiều, chúng có mõm dài, miệng đầy răng sắc nhọn. Xương trên cơ thể mỏng và nhỏ. Toàn thân của Wulong có lông vũ giống các loài chim hiện đại, lông trên thân có lông tơ, lông ở chân trước và chân sau có hình dáng giống lông trên cánh chim, chóp đuôi của chúng có 2 sợi lông vũ cực dài.

Wulong.

Khám phá mới này rất có ý nghĩa, không chỉ vì nó mô tả một loài khủng long mới, mà còn vì nó cho thấy mối liên hệ giữa chim và khủng long. Long vũ tại tứ chi và đuôi của chúng khá giống với những con chim trưởng thành trong khi lông tại các bộ phận khác có nhiều đặc điểm khiến cho chúng ta liên tưởng tới những con chim non.

Để phân tích sâu hơn, các nhà khoa học cần cắt một số xương của loài khủng long mới này và đặt chúng dưới kính hiển vi để quan sát. Kỹ thuật này, được gọi là mô học xương, đang trở thành một phần không thể thiếu trong quá trình phân tích cổ sinh vật học. Nhưng trên thực tế, quá trình này rất ít khi có thể thực hiện được bởi những hóa thạch của các loài cổ sinh vật luôn được coi là những báu vật, bởi vậy việc thuyết phục các bảo tàng để các nhà nghiên cứu cắt những hóa thạch quý giá này là điều hết sức khó khăn.

Tuy nhiên, cách đây không lâu, kỹ thuật này đã được áp dụng để nghiên cứu về loài chim rồng của Trung Quốc - Sinosauropteryx, một họ hàng gần của khủng long. Chim rồng Trung Quốc được đặt tên theo một hóa thạch ở Liêu Ninh, Trung Quốc vào năm 1996. Ban đầu, các nhà khoa học xác định nó là loài chim nguyên thủy dựa trên đặc điểm về dấu vết lông vũ của nó và đặt tên là "Chim rồng Trung Quốc", sau khi nghiên cứu sâu hơn, người ta phát hiện ra nó là một loài khủng long ăn thịt nhỏ.

Sinosauropteryx là một chi khủng long Compsognathidae. Được mô tả năm 1996, nó là chi khủng long đầu tiên nằm ngoài Avialae được tìm thấy với dấu viết lông vũ rõ ràng. Sinosauropteryx là Theropoda nhỏ với đuôi dài bất thường và chi trước ngắn. Mẫu vật dài nhất đạt 1,07 mét, với cân nặng ước tính 0,55 kg.

Phân tích xương cho thấy con khủng long này vẫn còn non và chưa trưởng thành hoàn toàn, nhưng nó đã có rất nhiều lông trên cơ thể. Điều này hoàn toàn khác với các loài chim, thường không có lông đầy đủ cho đến khi chúng trưởng thành, đặc biệt là bộ lông được sử dụng để thu hút con mái trong mùa giao phối. Tuy nhiên, con khủng long chưa trưởng thành này có hai chiếc lông dài trên đuôi. Các nhà khoa học đã phân tích rằng hoặc khủng long non cần những chiếc lông đuôi này để thực hiện một số chức năng mà chúng ta chưa biết, hoặc lông của chúng mọc ra theo cách hoàn toàn khác với hầu hết các loài chim sống.

Những con khủng long này có niên đại lớn hơn nhiều khi so với khủng long bạo chúa, nhưng điều đáng kinh ngạc là hóa thạch của chúng lại được bảo quản một cách hết sức tuyệt vời với bộ xương còn gần như hoàn chỉnh.

Một nghiên cứu mới cho thấy lông vũ xuất hiện sớm hơn chim 100 triệu năm. Lông vũ lần đầu tiên xuất hiện ở loài Pterosaurs - Dực long. Trên thực tế, có bốn loại lông vũ riêng biệt được tìm thấy trên loài Pterosaurs, bao gồm sợi đơn giản, sợi kéo và dải ruy băng, Down feather dạng sợi. Những chiếc lông này tương đối nhỏ, điều này không chỉ thay đổi quan điểm của chúng ta về khủng long và chim. Nó cũng đã thay đổi quan điểm của chúng ta về bản thân lông vũ và hiểu biết của chúng ta về một số sự kiện quan trọng trong quá trình tiến hóa. Nguồn gốc của lông vũ ít nhất có thể bắt nguồn từ nguồn gốc của loài khủng long, khoảng 200 triệu năm trước.

Khủng long có lông vũ được các nhà khoa học phục hồi dựa trên bằng chứng hóa thạch.

Tiến sĩ Maria McNamara từ Đại học Cao Đẳng Cork đã nghiên cứu một loài khủng long mới từ Nga - Kulindadromeus cho thấy, chân và đuôi của loài khủng long này được bao phủ bởi vảy, toàn thân được bao phủ bởi những chiếc lông vũ kỳ lạ giống như râu. Điều khiến người ta ngạc nhiên là trên cây tiến hóa, khoảng cách giữa loài khủng long này và loài chim xa đến một cách không tưởng, có lẽ đây cũng chính là loài khủng long đầu tiên sở hữu lông vũ.

Daniel Erie đến từ Đại học Grenoble, công việc của cô là nghiên cứu sự phát triển của lông ở chim non, đặc biệt là sự kiểm soát bộ gen của chúng. Cô tin rằng các loài chim hiện đại như gà thường có vảy ở chân hoặc cổ, và nghiên cứu đã chứng minh rằng những nhận thức của chúng ta trước đó hoàn toàn không hề đúng đắn, những chiếc lông vũ từng được biến thành vảy. Trên thực tế, sự phát triển của vảy ở bò sát, lông vũ ở chim và lông mao ở động vật có vú có cùng một mạng lưới điều hòa bộ gen. Lông vũ có thể đã phát triển từ rất sớm.

Bước đột phá này xuất hiện trong khi nghiên cứu hai loài Pterosaurs mới từ Trung Quốc và có rất nhiều cá thể trong số chúng có tồn tại những dạng lông nguyên thủy được phân tách. Và điều này lại khiến cho nhận thức của nhân loại về nguồn gốc của lông vũ thay đổi, chúng đã tồn tại từ ít nhất 250 triệu năm trước.

Điều này có thể bắt nguồn từ tổ tiên chung của loài Pterosaurs và khủng long sau sự tuyệt chủng hàng loạt vào đầu kỷ Trias, các sinh vật trên mặt đất cũng từ từ phục hồi sau thảm họa này. Để duy trì nhiệt độ ổn định khủng long, Pterosaurs và tổ tiên của chúng cũng tiến hóa lông. Sự xuất hiện của lông vũ ban đầu có thể là để giữ ấm, trong khi các chức năng khác, chẳng hạn như tạo vẻ ngoài để thu hút con cái hoặc thậm chí bay, không được coi là chức năng ban đầu của lông vũ.

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phân tích 10 hóa thạch lông vũ được phát hiện ở Australia từ 118 triệu năm trước với những chiếc lông vũ hóa thạch lắng đọng trong bùn mịn ở đáy hồ nông gần Nam Cực trong thời kỳ khủng long.

Những hóa thạch lông vũ này được tìm thấy tại Khu bảo tồn địa chất nằm cách thành phố Melbourne, bang Victoria, Australia 145 km về phía đông nam.

Kết quả của nghiên cứu cho thấy khủng long sử dụng lông vũ để tồn tại trong môi trường sống ở vùng cực. Những chiếc lông vũ hóa thạch của Úc này rất quan trọng vì chúng đến từ khủng long và các loài chim nhỏ. Những chiếc lông vũ hóa thạch đầu tiên được tìm thấy từ những năm 1960 và được công nhận là bằng chứng của các loài chim cổ đại, nhưng chúng ít được khoa học chú ý. Do đó, việc phát hiện ra "những chiếc lông nguyên thủy" ở Úc cho thấy rằng chiếc chức năng ban đầu của lông vũ là để giữ ấm và giúp cho các loài khủng long sinh tồn được ở vùng cực với khí hậu lạnh giá.