Một hóa thạch bọt biển có tuổi đời khoảng 550 triệu năm, được phát hiện ở khu vực dọc theo dòng sông Dương Tử tại Trung Quốc, đã đánh dấu một bước ngoặt quan trọng, giúp lấp đầy khoảng trống kéo dài gần 160 triệu năm trong hồ sơ tiến hóa của động vật tiền sử.
Phát hiện mang tính đột phá này xác nhận một giả thuyết quan trọng rằng những sinh vật sơ khai này ban đầu vốn có thân mềm hoàn toàn, một đặc điểm khiến chúng cực kỳ khó được bảo tồn trong các điều kiện địa chất thông thường.
Công trình nghiên cứu trên được thực hiện bởi một nhóm chuyên gia quốc tế do nhà địa sinh vật học Thư Hải Tiêu từ Đại học Công nghệ Virginia (Mỹ) dẫn dắt, phối hợp cùng các nhà khoa học từ Đại học Cambridge (Anh) và Viện Địa chất & Cổ sinh vật học Nam Kinh (Trung Quốc), sau đó đã được công bố chính thức trên tạp chí Nature.
Hình ảnh hóa thạch loài bọt biển cổ đại với hiệu ứng 3D làm nổi bật các đặc điểm bề mặt. Ảnh: Yuan Xunlai
Câu chuyện bắt đầu từ 5 năm trước, khi ông Thư nhận được bức ảnh từ một cộng sự và ngay lập tức nhận ra đây là một thứ gì đó hoàn toàn mới mẻ, chưa từng thấy trước đây. Để đi đến kết luận cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã tỉ mỉ loại trừ khả năng mẫu vật thuộc về các nhóm loài khác như túi biển, hải quỳ hay san hô, từ đó khẳng định đây chính là một loài bọt biển cổ đại.
Về mặt hình thái, mẫu vật gây ấn tượng mạnh với chiều dài lên tới 38 cm và cấu trúc thân hình nón phức tạp, thách thức mọi kỳ vọng trước đó về sự nhỏ bé của các loài bọt biển tiền sử. Toàn bộ bề mặt hóa thạch được bao phủ bởi một mạng lưới các hình hộp vuông đều đặn, với mỗi ô lại được chia nhỏ thành những đơn vị lặp lại đầy tinh tế.
Theo Xiaopeng Wang - nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Viện Địa chất & Cổ sinh vật học Nam Kinh, mẫu vật này có mối liên hệ mật thiết nhất với loài bọt biển thủy tinh hiện đại.
Phát hiện này là kết quả logic từ những nghiên cứu năm 2019 của ông Thư và cộng sự, khi họ nhận thấy các gai bọt biển (spicules) càng ngược dòng thời gian càng giàu tính hữu cơ hơn và ít khoáng chất hơn. Điều này dẫn đến suy luận rằng những bọt biển đầu tiên hoàn toàn không có bộ xương khoáng mà chỉ gồm thân mềm hữu cơ, khiến chúng gần như không thể hóa thạch trừ khi rơi vào những môi trường địa chất cực kỳ đặc biệt.
Hình phục dựng một loài bọt biển cổ đại từ kỷ Ediacaran. Nguồn hình: Yuan Xunlai
Sự tồn tại của hóa thạch hiếm hoi dọc sông Dương Tử chính là một trong những trường hợp ngoại lệ đó, khi nó được bảo tồn trong lớp đá carbonate biển mỏng - loại địa tầng có khả năng "bắt giữ" các sinh vật mềm trước khi quá trình phân hủy diễn ra. Ông Thư nhấn mạnh, phần lớn hóa thạch kiểu này thường biến mất vĩnh viễn khỏi hồ sơ địa chất, và phát hiện mới đây đã mở ra một "cánh cửa" hiếm có để quan sát động vật tiền sử trước khi chúng phát triển các bộ phận cứng.
Mẫu hóa thạch không chỉ xuất hiện vào đúng giai đoạn từng bị xem là "mất tích", mà còn mang lại lời giải thỏa đáng cho một nghịch lý tồn tại suốt nhiều thập kỷ qua. Theo các tính toán từ đồng hồ phân tử, bọt biển được dự đoán đã xuất hiện từ cách đây khoảng 700 triệu năm, song những bằng chứng hóa thạch rõ ràng nhất trước đây chỉ bắt đầu từ 540 triệu năm trước.
Sự chênh lệch này tạo nên một khoảng lặng khó giải thích, kéo dài tới 160 triệu năm trong lịch sử sinh giới.
Với bằng chứng cụ thể này, giới khoa học giờ đây cần thay đổi cách tiếp cận và mở rộng tầm nhìn sang các môi trường địa chất ngoại lệ để tìm kiếm nguồn gốc sự sống. Khoảng trống 160 triệu năm thực tế chưa bao giờ trống rỗng; nó chỉ chứa đựng những sinh vật quá mong manh để có thể tồn tại dưới các điều kiện hóa thạch thông thường.
