70 triệu năm trước, khủng long có thể đã 'nhờ' Mặt trời ấp trứng

Phục dựng ổ của khủng long Oviraptor để tìm hiểu cơ chế ấp trứng - Ảnh: SCIENCE DAILY

Đi tìm lời giải cơ chế ấp trứng của khủng long

Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Frontiers in Ecology and Evolution, nhóm nhà khoa học tại Đài Loan đã tái tạo ổ trứng của Oviraptor - nhóm khủng long có lông, dáng giống chim - từng sống trong giai đoạn khoảng 100-66 triệu năm trước. 

Mục tiêu của nghiên cứu là trả lời câu hỏi tồn tại lâu nay: nhóm khủng long này ấp trứng bằng thân nhiệt như chim ngày nay, hay dựa nhiều hơn vào nhiệt từ môi trường, tương tự rùa và cá sấu?

Để kiểm tra giả thuyết, nhóm nghiên cứu dựng mô hình thân khủng long kích thước thật, tái tạo ổ trứng bằng các quả trứng nhựa và sắp xếp chúng theo nhiều vòng, dựa trên cấu trúc từng được ghi nhận ở hóa thạch. 

Mô hình được xây dựng theo loài Heyuannia huangi, sống cách đây khoảng 70-66 triệu năm. Loài này dài khoảng 1,5m, nặng chừng 20kg và có kiểu làm tổ nửa mở, với nhiều vòng trứng xếp quanh trung tâm.

Theo tiến sĩ Tzu-Ruei Yang, tác giả chính của nghiên cứu, phó giám tuyển cổ sinh vật có xương sống tại Bảo tàng Khoa học tự nhiên Đài Loan, sự khác biệt trong cách trứng nở có liên quan đến vị trí của con trưởng thành so với các quả trứng trong ổ.

Kết quả thí nghiệm và mô phỏng truyền nhiệt cho thấy nhóm khủng long này khó ấp trứng giống chim ngày nay. 

Ở nhiều loài chim, chim bố mẹ ngồi trực tiếp lên ổ, truyền thân nhiệt cho toàn bộ trứng và duy trì nhiệt độ tương đối ổn định. Trong khi đó, thiết kế ổ trứng theo nhiều vòng khiến cơ thể con trưởng thành khó chạm vào tất cả trứng cùng lúc.

Bộ xương của Oviraptor đang được trưng bày tại Bảo tàng Senckenberg ở Frankfurt (Đức) - Ảnh: WIKIMEDIA

Chun-Yu Su - tác giả đầu tiên của nghiên cứu - cho biết nhóm đã ước tính được hiệu quả ấp trứng của loài khủng long này và con số này thấp hơn nhiều so với chim ngày nay.

Theo Su, một phần khó khăn nằm ở chỗ phải tái hiện quá trình ấp trứng sao cho gần thực tế nhất. Trứng của chúng không giống trứng của bất kỳ loài nào còn sống, vì vậy nhóm nghiên cứu phải tạo ra trứng bằng nhựa để mô phỏng gần nhất có thể.

Các thử nghiệm cho thấy trong điều kiện mát hơn, trứng ở vòng ngoài của ổ có thể chênh lệch nhiệt độ tới 6 độ C. Mức chênh này đủ lớn để khiến trứng trong cùng một ổ phát triển không đều, dẫn đến hiện tượng nở lệch thời điểm. 

Khi môi trường ấm hơn, khoảng cách nhiệt độ giữa các trứng giảm mạnh, chỉ còn khoảng 0,6 độ C. Kết quả gợi ý rằng ở những nơi có khí hậu ấm, ánh nắng có thể giúp ổ trứng duy trì nhiệt độ ổn định hơn.

Mặt trời là nguồn nhiệt hỗ trợ ấp trứng

Theo tiến sĩ Yang, khó có khả năng các loài khủng long lớn ngồi đè trực tiếp lên toàn bộ ổ trứng. Một số loài có thể dùng nhiệt từ mặt trời hoặc đất để ấp trứng, giống rùa. Riêng với kiểu ổ nửa mở, nhiệt từ ánh nắng nhiều khả năng đóng vai trò quan trọng hơn nhiệt từ đất.

Từ kết quả trên, nhóm nghiên cứu đưa ra một hình dung thú vị rằng việc ấp trứng có thể là sự phối hợp giữa con trưởng thành và môi trường. Khủng long bố mẹ vẫn tham gia chăm sóc, che chắn, điều chỉnh vị trí cơ thể, còn mặt trời trở thành nguồn nhiệt hỗ trợ.

Oviraptor từng bị hiểu lầm là "kẻ trộm trứng" - Ảnh: DINOSAURPICTURES.ORG

Nhóm khủng long này có thể chưa thực hiện được kiểu ấp bằng tiếp xúc thân nhiệt như chim ngày nay. Nói cách khác, khủng long và mặt trời có thể đã cùng trở thành "bên ấp trứng", tạo nên một cách chăm sóc con non kém hiệu quả hơn chim hiện đại nhưng phù hợp với kiểu tổ và môi trường sống của chúng.

Tiến sĩ Yang cũng lưu ý không nên xem đây là cuộc so sánh hơn thua giữa khủng long và chim. Chim ngày nay không "giỏi hơn" trong việc ấp trứng, chúng đơn giản có cách ấp khác. Hiệu quả của mỗi kiểu ấp phụ thuộc vào môi trường.

Oviraptor từng bị hiểu lầm là "kẻ trộm trứng". Tên gọi ban đầu xuất phát từ việc hóa thạch đầu tiên được phát hiện gần một ổ trứng, khiến các nhà khoa học tưởng con vật đang ăn trộm trứng của loài khác. 

Những phát hiện sau đó cho thấy cách hiểu này có thể sai. Nhiều hóa thạch được tìm thấy trong tư thế phủ lên ổ trứng, giống hành vi chăm sóc con non hơn là săn trộm trứng.

Vì vậy, nhóm khủng long có lông này có ý nghĩa đặc biệt trong nghiên cứu về quá trình tiến hóa từ khủng long không bay sang chim. 

Tuy nhiên, nhóm tác giả thận trọng khi diễn giải kết quả. Đây là nghiên cứu dựa trên mô hình tái dựng và mô phỏng, trong khi điều kiện khí hậu hiện nay khác xa môi trường cuối kỷ Phấn trắng. 

Thời gian ấp trứng của loài khủng long này cũng có thể dài hơn nhiều loài chim hiện đại. Vì vậy, kết quả nên được hiểu là một bằng chứng gợi ý mạnh, chưa phải lời giải cuối cùng cho mọi loài khủng long có tập tính làm tổ tương tự.