Mần răng mà vẹ con khụng long?

Làm sao để tái hiện một sinh vật chưa ai từng được thấy?

Một người chống thuyết tiến hóa viết trên YouTube:

Tôi cảm thấy kinh hãi trước khả năng của những kẻ vô thần tìm thấy 1/3 bộ XƯƠNG rồi dựng lên nguyên con, vẽ vời suy diễn đủ thứ nào lông nào sọc […blah blah…] Vô căn  cứ! Phi khoa học! [Nhiều từ ngữ xúc động khác]

  • Thứ nhất, đừng cố chụp mũ thuyết tiến hóa là vô thần nữa, thuyết tiến hóa hoàn toàn phù hợp với một cái nhìn tiến bộ về tôn giáo.
  • Thứ 2, tìm được 1/3 bộ xương là quý lắm ấy, sau hàng triệu và hàng chục triệu (mấy con số này từ môn Địa Chất nhé, không phải tui chế) năm nhào trộn, quăng quật của các đại địa chất, thì đa số hóa thạch chỉ là một vài mẩu vụn, của nhiều cá thể.
  • Thứ 3, theo Forbes, vụ phục chế, tái hiện động vật đã có rất lâu trước thuyết tiến hóa, và cũng không phải vô căn cứ.

Cỡ 2600 năm trước, thời Hy Lạp cổ đại đã có nghệ sĩ vô danh dùng đầu lâu của Giraffokeryx, một loài giống hươu cao cổ để tạo hình thủy quái Ceto. Khi người xưa tình cờ phát hiện những bộ xương họ gọi đó là  người khổng lồ hay quái vật. Tới thời Trung Cổ ở châu Âu thì người ta lại thích đi tìm chúng vềsưu tập hay trưng bày, đặc biệt là ở Pháp, Ý, Thụy Sĩ, Áo, Đức… Tới thế kỷ 18 thì việc phục chế đã có chiều hướng khoa học, như của Cuvier (1769-1832), nhà giải phẫu so sánh tiên phong:

Ví dụ: nếu răng của một con vật có những đặc tính phù hợp để nó nuôi sống bản thân bằng thịt, thì chúng ta có thể chắc chắn mà không cần xem xét thêm, rằng cả hệ cơ quan tiêu hóa của nó phù hợp cho loại thức ăn đó; và rằng toàn bộ khung xương và các cơ quan giúp nó di chuyển, và luôn cả các giác quan của nó, phải được bố trí sao cho nó giỏi việc đuổi và bắt mồi. Bởi vì những mối liên hệ này là điều kiện cần thiết cho sự tồn tại của con vật; nếu không như vậy, nó không thể sống được.

Trên đời làm gì có sinh vật nào có hàm răng của thú ăn thịt mà lại có lối sống và chế độ ăn của một con lười cả, đúng không?

*

*

*

Í, khoan…

*

*

*

Kết quả hình ảnh cho giant panda teeth
Lưu ý 1: phương pháp Cuvier chỉ đúng 99% :3. Lưu ý 2: 69,96% số liệu bạn thấy trên internet mà không có kèm nguồn là số liệu bịa.

Nguồn ảnh

Vậy, việc tái hiện sinh vật tuyệt chủng có một giả định cơ bản: chúng ta có thể hiểu được những sinh vật ta chưa biết từ những kiến thức về những sinh vật đã biết. Tất cả các ngành khoa học đều có giả thiết (assumption – điều coi như là có thật, nêu ra làm căn cứ để phân tích, suy luận, khác với giả thuyết – hypothesis, một câu trả lời sơ bộ cho một vấn đề). Giả thiết này hợp lí, vì đó là cách duy nhất ta có thể nghiên cứu được chúng, dù có thuyết tiến hóa hay không. Mời các bạn xem bản dịch một bài viết từ bảo tàng Smithsonian:

Động thực vật trong bức tranh sau được tái hiện bằng trí tưởng tượng cẩn trọng. Lấy ví dụ con dromaeosaur (khủng long chạy) này: hình vẽ bé đứng bằng chân sau, đuôi duỗi thẳng tưng. Bàn tay bé xoay hướng vào trong, và ngón thứ hai của mỗi bàn chân có một chiếc vuốt bự chảng. Toàn thân bé phủ lông mịn còn các chi lại có lông dài hơn. Những bản vẽ này khoa học cỡ nào? Sau đây các bạn sẽ được biết cách các nhà khoa học và họa sĩ xem xét bằng chứng hóa thạch để tái hiện khủng long chính xác hết sức có thể.

Chúng tôi sẽ minh họa các bước thông qua bản phục chế một con khủng long chân thằn lằn khổng lồ có bà con với khủng long cổ dài  Brachiosaurus của họa sĩ cổ sinh vật Gregory S. Paul.

Xác định tất cả các xương và sắp xếp chúng lại theo một tư thế thực tế.

Drawing of a sauropod skeleton with all the bones positioned in a life-like pose: walking, with the neck curved upright and tail suspended out behind.

Sauropod skeleton © Gregory S. Paul.

Đôi khi các nhà khoa học may mắn được phục dựng từ những bộ xương hoàn chỉnh, nhưng hầu hết xương khai quật được đều mất miếng này miếng nọ. Những mảnh xương thiếu có thể đã bị hủy hoại bởi kẻ săn mồi hay ăn xác thối lúc chúng ăn con vật, tan mất trong nước có tính axit, gãy nát dưới các lớp trầm tích nặng nề sau khi bị chôn vùi hay bị vỡ khi các lực xói mòn đưa nó ra khỏi đá. Thế các nhà khoa học bù đắp cho những phần thất lạc này thế nào? May thay, ta có thể dùng những điểm tương đồng của các cá thể khác cùng loài và của những loài họ hàng để kết hợp thông tin từ nhiều bộ xương không hoàn chỉnh để xác định bộ xương đầy đủ trông ra sao.

Một khi đã biết hết các xương thì các nhà khoa học sắp xếp chúng vào các vị trí thực tếvà đúng về mặt giải phẫu. Làm sao người ta biết thế nào là “thực tế” khi mà chưa ai từng thấy con vật đó lúc sống? Những nghiên cứu chi tiết về giải phẫu cho thấy các sinh vật sống có cấu trúc xương và khớp tương tự với nhau thì cũng sẽ có những tư thếtương tự, thế nên các nhà khoa học tạo dáng của các động vật tuyệt chủng dựa trên các loài hiện đại tương tự hoặc gần gũi. Điều này là hợp lí vì trọng lực cũng sẽ đặt giới hạn lên dáng đi, thế đứng của các loài có xương sống xưa giống như các loài ngày nay vậy. Nhưng chỉ xương thôi thì chưa cho ta biết toàn cảnh được. Ví dụ, đĩa sụn giữa các đốt xương sống không hóa thạch, nhưng vẫn góp phần vào chiều dài toàn thân và phạm vi chuyển động của con vật. Điều này tạo ra sự không chắc chắn, vì thế sẽ luôn có chỗ cho những ý tưởng mới và những cuộc tranh cãi về dáng bộ của khủng long.

Đắp thịt cho nó bằng các bó cơ.

Major muscle groups have been drawn in place overtop of the skeleton.

Sauropod with added muscles © Gregory S. Paul.

Thêm cơ là bước tiếp theo trong việc tái tạo. Xương hóa thạch thường có sẹo nơi các cơ gắn vào cho ta biết vị trí và kích cỡ của bó cơ. Chúng ta học cách diễn giải những manh mối này bằng cách nghiên cứu động vật ngày nay: ta thấy, những bó cơ khổng lồ của các con vật lớn như voi sẽ để lại vết sẹo gắn cơ to hơn cơ của những con vật mảnh khảnh hơn, vì thế các nhà khoa học và họa sĩ sẽ đắp nhiều cơ hơn cho các xương hóa thạch có sẹo lớn. Điều này sẽ giúp ta ước lượng được tổng khối lượng nguyên con khi phục dựng. Ta có thể do các đặc điểm của xương có tỷ lệ thuận với khối lượng ở các loài hiện nay, như đường kính ống xương sống ở động vật có xương sống hay chu vi của xương chi.

Đoạn này EvoLit “ngứa ngáy” nên đã đi đào sâu hơn, bạn nào cũng muốn được gãi có thể bấm xem bên dưới. Bài báo Functional Variation of Neck Muscles and Their Relation to Feeding Style in Tyrannosauridae and Other Large Theropod Dinosaurs có thể tải tại Thư Viện. Và vâng, chúng ta sẽ đắp thịt cho khủng long bạo chúa T.rex :3.

 

 

Bấm xem phần nâng cao
reconstruction scar bird
Ở các sinh vật sống, ta thấy cấu trúc xương, đặc biệt là kích cỡ của các mấu và sẹo có liên hệ trực tiếp đến cách sắp xếp và kích cỡ của các bó cơ.
reconstruction scar dino 2
Nhờ đó, người ta có thể phác thảo lại các nhóm cơ chính
reconstruction scar dino
Các sẹo nơi cơ đã gắn vào co biết kích cỡ và hình dạng của cơ lúc sống
reconstruction scar dino 3
Xác định và tái tạo từng nhóm cơ, từ ngoài vào trong (cùng một con)
reconstruction scar dino 4
Bản đắp toàn bộ các phần thịt (3 loài khác nhau)
reconstruction scar dino 5
Những thông tin này không chỉ cho ta biết sự khác biệt về hình dáng của các theropod, mà còn chứa nhiều thông tin khác về cách săn mồi và ăn thịt của chúng.

 

 

Mặc đồ cho chúng: thêm da, lông vũ và giáp (nếu cần), và màu mè.

Skin has been added to the reconstruction. Some texturing is visible, and a line of short spikesruns from the center of the back up the neck.

Sauropod with added skin © Gregory S. Paul.

Cuối cùng, da, cùng với giáp hoặc lông (nếu có) được phủ lên, rồi ta tô màu cho con vật. Ta có thể dùng nhiều loại bằng chứng hóa thạch để xác định “may xiêm y” lúc phục chế như thế nào.

This Edmontosaurus skin impression fossil shows a pattern in the scales. Clusters of about 10 to 15 larger scales are separated by many smaller scales.

Âm bản da Edmontosaurus cho thấy vân da được tạo thành từ nhiều cụm vẩy to nhỏ khác nhau.

Âm bản da
Có trường hợp lớp trầm tích gần một bộ xương hóa thạch giữ lại dấu ấn của lớp da. Những âm bản như vậy hình thành nếu con vật được chôn vùi trong trầm tích mịn hóa rắn nhanh chóng, trước khi thịt nó thối rữa. Âm bản cho ta bằng chứng về bề mặt da (mịn hay nhiều vẩy) ở các phần thân thể khác nhau.

Nodosaur armor.  The most striking features of the armor are the large spikes sticking out fto the sides, and three bands of flat plates stretching across the back.

Edmontonia rugosidens được trưng bày tại Bảo tàng American Museum of Natural History tại New York. Con nodosaur này có bộ giáp rất hoành tráng.

Giáp
Một số khủng long, như khủng long đuôi chùy ankylosaurs, nổi tiếng nhờ lớp giáp. Trên da chúng khảm nào những đĩa, những ngạnh, những mấu cứng, xương xẩu. Xương của giáp (gọi là osteoderms) hóa thạch rất dễ dàng, nên khi đi kèm với các bộ xương còn nguyên nguyên thì ta có thể rất chắc chắn về sự phân bố của chúng trên thân thể.

Lông
Những hóa thạch khủng long chân thú xuất sắc từ Liêu Ninh, Đông Bắc Trung Quốc cho thấy nhiều loài khủng long ăn thịt mình phủ đầy lông. Cơ thể của nhiều loài được phủ lớp lông tơ mịn, những loài khác lại có những sợi lông dài giống như lông chim trên cánh tay và đuôi. Rất ít địa điểm có được những hóa thạch được gìn giữ tuyệt vời như ở Liêu Ninh, nhưng hóa thạch thu được ở những nơi khác đôi khi cũng cho những bằng chứng gián tiếp về lông. Nốt lông là những cấu trúc cố định lông vũ dài trực tiếp vào xương cánh của chim ngày nay. Khi ta tìm thấy nốt lông ở xương khủng long, có thể suy ra là chúng có lông vũ.

Nguồn

Sinosauropteryx kèm lông. Chú ý vẻ ngoài sọc vằn của cái đuôi. Photo by Sam Ose, from Wikipedia.

Đón đọc bài sẽ ra sớm về tiến hóa lông vũ nghen! [cập nhật: đã có bài!]

Màu sắc
Gần đây, một hóa thạch khủng long chân thú được gìn giữ hoàn mỹ có tên Sinosauropteryx(SIGH-no-sore-OP-tair-icks) được tìm thấy tại at tỉnh Liêu Ninh. Lông của nó chứa tàn tích hóa thạch của melanosomes, bào quan tạo sắc tốchịu trách nhiệm tạo màu cho da, lông thú và lông vũ ngày nay. Các nhà khoa học nghiên cứu các bào quan này và kết luận loài săn mồi bé nhỏ này có cái đuôi sọc cam và nâu!

Còn màu da của khủng long vẫn là một ẩn số. Các họa sĩ có thể dùng các con vật hiện đại làm bảng màu, hoặc họ có thể sáng tạo.

Tìm hiểu thêm:

  1. Để tìm hiểu thêm về cách tái hiện dáng đứng, hãy vào website của Bảo Tàng American Museum of Natural History
  2. Để tìm hiểu thêm về nốt lông, hãy đọc bài viết trên tờ  Science.
  3. Để tìm hiểu thêm về màu sắc khủng long, hãy đọc bài viết trên tờ  Nature.
  4. Video sau là các nhà khoa học nói về cách họ tái hiện nội tạng của một con khủng long cổ dài khác ^^.

 

Màu sắc khủng long (Nhớ chỉnh tiếng Việt ^^)

10 Comments

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

Connecting to %s