Phát hiện hóa thạch loài bò biển mới có niên đại 21 triệu năm tại Qatar

Các nhà khảo cổ học tại Qatar, nằm trên vùng Vịnh Ả Rập, đã phát hiện quần thể hóa thạch bò biển (sea cow) cỡ nhỏ dày đặc nhất từng được biết đến, cho thấy chúng từng sinh sôi trong những bãi cỏ biển trù phú và đảm nhận vai trò sinh thái tương tự “cá cúi” hiện đại. Những phát hiện này có thể giúp giới khoa học hiểu rõ hơn cách các hệ sinh thái cỏ biển ứng phó với biến đổi môi trường trong thời gian rất dài.

“Cá cúi / bò biển” (Dugong dugon) và “lợn biển” (Manatee) đều thuộc bộ Sirenia (Hải ngưu) có hình thái khá giống nhau, đều là động vật có vú sống dưới biển, thân hình mập mạp, mõm cong xuống và phủ đầy ria cứng giúp chúng cảm nhận và tìm kiếm thức ăn. Khác biệt nằm ở chỗ đuôi của lợn biển có dạng tròn như mái chèo, trong khi đuôi bò biển lại giống đuôi cá heo, có thùy đuôi ngang.

Những loài ăn thực vật này chủ yếu sinh sống ở vùng duyên hải nước nông rộng lớn tại Tây Phi, khu vực Ấn Độ Dương – Thái Bình Dương và phía bắc nước Úc. Hiện nay quần thể cá cúi lớn nhất nằm ở vùng Vịnh Ả Rập; trong quá trình kiếm ăn, chúng liên tục khuấy động lớp trầm tích đáy biển, giúp giải phóng dưỡng chất và qua đó mang lại lợi ích cho hệ sinh thái biển xung quanh.

Các nhà khoa học thuộc Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Smithsonian (Mỹ), Bảo tàng Qatar cùng một số đơn vị khác đã hợp tác phát hiện hóa thạch một loài bò biển cổ đại ở Qatar, có niên đại khoảng 21 triệu năm. Tuy nhỏ hơn nhiều so với cá cúi hiện đang sống trong Vịnh Ả Rập, loài này cũng ăn cỏ biển và kiểu sống của chúng được cho là đã góp phần cải thiện môi trường biển địa phương.

Những hóa thạch trên được tìm thấy tại địa điểm khảo cổ Al Maszhabiya ở tây nam Qatar; vào thập niên 1970, khi các nhà địa chất tiến hành khảo sát khai khoáng và dò tìm dầu khí tại đây, họ lần đầu chú ý đến di tích này nhưng khi đó đã nhầm các hóa thạch nói trên là xương của loài bò sát cổ. Mãi tới năm 2023, sau khi được cấp đủ giấy phép, nhóm nghiên cứu mới tiến hành khảo sát sâu, và trong khu vực xung quanh, tại hơn 170 điểm khác nhau đã tìm được mật độ dày đặc các di tích hóa thạch bò biển.

Các lớp đá bao quanh cho thấy những hóa thạch này thuộc về thời kỳ “Đầu Trung Tân thế” (Early Miocene, khoảng từ 23 triệu đến 5,33 triệu năm trước), cách nay khoảng 21 triệu năm. Khi ấy, khu vực này từng là một vùng biển nông, có cá mập, cá dạng cá thu, cá heo cổ và rùa biển sinh sống.

Nhóm nghiên cứu xác định những bộ xương đó thuộc về một loài bò biển cổ trước đây chưa từng được biết đến, và chính thức đặt tên loài là “cá cúi Salwa Qatar” (Salwasiren qatarensis). Tên chi “Salwasiren” kết hợp từ tên Vịnh Salwa (Bay of Salwa) và danh pháp khoa học của bộ cá cúi (Sirenia), còn tên loài “qatarensis” dùng để vinh danh nơi chúng được phát hiện là Qatar.

Dù “cá cúi Salwa Qatar” có bộ xương khá giống cá cúi hiện đại, giữa chúng vẫn tồn tại nhiều khác biệt. Chẳng hạn, mõm của loài cổ này thẳng hơn, ngà nhỏ hơn, và chúng vẫn giữ lại một phần xương chi sau (như xương đùi), trong khi cá cúi và bò biển hiện đại gần như đã mất hoàn toàn các cấu trúc này trong quá trình tiến hóa.

Các nhà nghiên cứu ước tính “cá cúi Salwa Qatar” nặng khoảng 250 pound (cỡ 113 kg), tương đương trọng lượng một con gấu trúc trưởng thành hoặc một võ sĩ quyền Anh hạng nặng. So với một số cá cúi hiện đại có kích thước rất lớn – nặng gấp nhiều lần – thì loài cổ này vẫn thuộc dạng “nhỏ con”.

Do lá cỏ biển mềm hiếm khi lưu dấu trong hồ sơ địa chất, các nhà cổ sinh vật học chủ yếu dựa vào xương hóa thạch của “cá cúi Salwa Qatar” để suy ra môi trường cổ. Họ cho rằng khu vực này từng có những bãi cỏ biển hết sức phong phú, và trong một vịnh biển có tính đa dạng sinh học rất cao như vậy, tổ tiên các loài bò biển đã ăn thực vật thủy sinh, đồng thời trong quá trình kiếm ăn và khuấy động trầm tích đáy đã giúp duy trì cân bằng sinh thái cho các thảm cỏ biển dưới nước.

Nhóm nghiên cứu còn chỉ ra rằng hóa thạch bò biển thường xuất hiện theo dạng “quần xã hỗn hợp”, gồm nhiều loài cùng chia sẻ một khu vực, nên nếu đào sâu nghiên cứu, rất có khả năng tại di chỉ này sẽ phát hiện thêm nhiều họ hàng gần của cá cúi.

Các nhà khoa học kỳ vọng thông qua hợp tác quốc tế sẽ thúc đẩy việc tìm ra thêm các di tích mới tại Al Maszhabiya và những khu vực lân cận; hiện nay, việc bảo vệ địa điểm này là ưu tiên hàng đầu, và họ có kế hoạch đề cử để nơi đây được công nhận là Di sản Thế giới của UNESCO. Họ đã tiến hành quét số hóa nhiều địa điểm chứa hóa thạch và các phần xương như sọ, đốt sống, răng và những bộ phận khác của loài mới, với hy vọng các mô hình 3D nguồn mở này sẽ tiếp cận được với đông đảo công chúng và trở thành một phần của các tour tham quan ảo trong bảo tàng cũng như tài liệu giáo dục tương tác.

Một trong các tác giả chính của nghiên cứu, ông Nicholas D. Pyenson – phụ trách bộ sưu tập động vật có vú biển hóa thạch tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Mỹ – cho biết: “Vùng vịnh này hiện là nơi cư trú chủ yếu của cá cúi. Chúng tôi phát hiện một họ hàng xa của cá cúi trong các lớp đá cách những vịnh cỏ biển hiện đại chưa đầy 10 dặm (khoảng 16 km).” Ông bổ sung: “Trong suốt 21 triệu năm qua, nơi đây luôn là vùng sinh cảnh trọng yếu của bò biển. Tuy nhiên, theo thời gian, vai trò bò biển đã lần lượt được những loài khác nhau đảm nhiệm.”

Đồng tác giả Ferhan Sakal, phụ trách công tác khai quật và quản lý di chỉ thuộc Bảo tàng Qatar, cho biết: “Trước đây các thành viên nghiên cứu của bảo tàng gọi khu vực này là ‘nghĩa địa cá cúi’, nhưng khi đó chúng tôi vẫn chưa hình dung được tầng xương hóa thạch ở đây thực sự phong phú và rộng lớn đến mức nào.”

Công trình này nhận được sự hỗ trợ từ thỏa thuận hợp tác giữa Smithsonian và Bảo tàng Qatar, cùng nguồn tài trợ bổ sung của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Mỹ và Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Qatar.