15/10/2021

Sự Trỗi Dậy Từ Tro Tàn: Loài Rắn Đã Tiến Hóa Bùng Nổ Sau Khi Khủng Long Tuyệt Chủng

Cách đây 66 triệu năm, một tiểu hành tinh khổng lồ đã lao vào Trái Đất, gây ra sự kiện tuyệt chủng hàng loạt chấm dứt sự thống trị của loài khủng long. Từ tro tàn của thảm họa này, các loài động vật có vú và chim đã nắm bắt cơ hội để đa dạng hóa và phát triển. Nhưng một nghiên cứu mới đã tiết lộ một kẻ chiến thắng khác, một kẻ trỗi dậy mạnh mẽ từ bóng tối: loài rắn.


Nghiên cứu được công bố trên tạp chí PLOS Biology cho thấy, sự diệt vong của khủng long đã mở ra một "cánh cửa vàng" cho loài rắn, châm ngòi cho một đợt bùng nổ tiến hóa ngoạn mục, dẫn đến gần 4.000 loài rắn mà chúng ta thấy ngày nay.

Từ Kẻ Ăn Côn Trùng Đến Sát Thủ Đa Năng

Trước sự kiện tuyệt chủng, thế giới rắn tương đối đơn giản. Bằng cách nghiên cứu DNA của 882 loài rắn sống và sử dụng các mô hình toán học phức tạp để tái tạo lại cây gia phả của chúng, các nhà khoa học từ Đại học California và Đại học Michigan đã phát hiện ra rằng tổ tiên chung gần đây nhất của các loài rắn hiện đại là một loài ăn côn trùng. Chế độ ăn của chúng rất hạn hẹp, chủ yếu chỉ bao gồm côn trùng và sâu.

Nhưng sau khi tiểu hành tinh va vào Trái Đất, mọi thứ đã thay đổi. Sự tuyệt chủng của loài khủng long đã để lại vô số "hốc sinh thái" bị bỏ trống. Các loài động vật có vú, chim và cá bắt đầu phát triển mạnh mẽ để lấp đầy những khoảng trống đó. Và loài rắn đã không bỏ lỡ cơ hội.

Chế độ ăn của chúng nhanh chóng mở rộng một cách đột ngột. Từ việc chỉ ăn côn trùng, các dòng họ rắn mới đã tiến hóa để săn chim, cá, và các loài động vật có vú nhỏ mới xuất hiện.

"Phần lớn sự đa dạng sinh thái tuyệt đẹp ở rắn dường như là kết quả của các vụ nổ tiến hóa được kích hoạt bởi cơ hội sinh thái," tác giả chính Michael Grundler cho biết. "Chúng tôi đã phát hiện ra một sự bùng nổ lớn trong việc đa dạng hóa chế độ ăn uống của loài rắn sau khi khủng long tuyệt chủng."

Theo các chuyên gia từ Đại học California và Đại học Michigan, sự đa dạng hóa nhanh chóng này đã dẫn đến gần 4.000 loài mà chúng ta thấy ngày nay. Trong ảnh là một con rắn dây xanh

Du Hành Đến Vùng Đất Mới: Một Làn Sóng Tiến Hóa Khác

Sự bùng nổ tiến hóa không chỉ xảy ra sau sự kiện tuyệt chủng. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng một đợt đa dạng hóa tương tự đã lặp lại khi rắn di cư đến những vùng đất mới.

Đồng tác giả Daniel Rabosky giải thích: "Điều này cho thấy rắn đang tận dụng các cơ hội trong hệ sinh thái. Đôi khi những cơ hội đó được tạo ra bởi sự tuyệt chủng, và đôi khi chúng được gây ra bởi một con rắn cổ đại phân tán đến một vùng đất mới."

Ví dụ điển hình là khi tổ tiên của loài rắn Colubroid (họ rắn lớn và đa dạng nhất hiện nay) từ Cựu Thế giới (châu Á, châu Âu, châu Phi) di cư và xâm chiếm Bắc và Nam Mỹ. Khi đến "Thế giới Mới", chúng đã gặp một môi trường sống đa dạng với nhiều loại con mồi mới và ít đối thủ cạnh tranh, điều này đã kích hoạt một làn sóng tiến hóa và đa dạng hóa khác.

Các nhà nghiên cứu cho biết sự bùng phát tương tự của sự đa dạng hóa chế độ ăn uống cũng được nhìn thấy khi rắn đến những nơi mới, bao gồm cả khi chúng chiếm giữ 'Thế giới mới'

"Đọc" Lịch Sử Từ DNA

Một trong những thách thức lớn nhất khi nghiên cứu lịch sử loài rắn là hóa thạch rắn rất hiếm. Do bộ xương mỏng manh, chúng khó có thể tồn tại qua hàng triệu năm. Điều này khiến việc tái tạo lại lịch sử tiến hóa của chúng trở nên vô cùng khó khăn.

Tuy nhiên, các nhà khoa học đã tìm ra một giải pháp tài tình. Lịch sử đó được lưu giữ trong DNA của các loài rắn đang sống. Bằng cách trích xuất thông tin di truyền và so sánh chúng, các nhà sinh vật học có thể xây dựng một cây gia phả (phylogeny) chi tiết, cho thấy các loài có quan hệ họ hàng với nhau như thế nào.

Bằng cách kết hợp cây gia phả này với dữ liệu về chế độ ăn của các loài hiện đại, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một mô hình toán học để "suy luận ngược", tái tạo lại chế độ ăn và sự tiến hóa của tổ tiên chúng hàng chục triệu năm trước.

"Bạn có thể nghĩ rằng sẽ không thể biết những điều về các loài đã sống từ lâu mà chúng ta không có hóa thạch," Rabosky nói. "Nhưng với các mô hình phức tạp này, chúng ta có thể ước tính tổ tiên lâu đời của chúng như thế nào."


Kết luận:

Nghiên cứu này là một minh chứng mạnh mẽ cho thấy các sự kiện tuyệt chủng hàng loạt, dù là thảm họa, cũng có thể là động lực mạnh mẽ cho sự tiến hóa, tạo ra những cơ hội bất ngờ cho những kẻ sống sót. Câu chuyện về loài rắn là một câu chuyện về sự thích nghi và tận dụng thời cơ, cho thấy cách một nhóm sinh vật có thể vươn lên từ một vị trí khiêm tốn để trở thành một trong những nhóm động vật ăn thịt đa dạng và thành công nhất trên hành tinh.

Nghiên cứu mới đã được công bố trên tạp chí PLOS Biology .

----o00o----