200 triệu năm trước, đại dương đầy rẫy những "quái vật" khổng lồ

[thuha19051234]

Một nghiên cứu cho thấy, những quái vật biển cổ đại với chiếc cổ dài chính là kết quả của sự tiến hóa nhằm tạo ra những cơ thể to lớn, thống trị các đại dương trên Trái đất vào khoảng 200 triệu năm trước. Chính kích thước cơ thể khổng lồ đã giúp những sinh vật này bơi với tốc độ nhanh, ngay cả khi chúng có những phần phụ kỳ dị có thể làm tăng lực cản hay làm chúng chậm chạp hơn.
Cơ thể to lớn đồng nghĩa với có nhiều cơ hơn, cho phép chúng tăng cường sức mạnh và tốc độ trong mọi tình huống. Điều này đặc biệt đúng với loài elasmosaurs, được biết đến với chiếc cổ và đầu giống rắn.

Elasmosaurs, được biết đến với chiếc cổ giống hươu cao cổ và đầu giống rắn

Tạo mô hình 3D để xem xét các loài động vật to lớn đã tuyệt chủng​

Nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Bristol, họ đã tạo ra nhiều mô hình 3D khác nhau và thực hiện mô phỏng để nghiên cứu các loài tứ chi (động vật có xương sống bốn chi) đã tuyệt chủng khác nhau, dựa trên bằng chứng từ hóa thạch. Chúng bao gồm loài ichthyosaurs, một nhóm lớn các loài bò sát biển hình cá xuất hiện lần đầu vào khoảng 250 triệu năm trước, biến mất trước khi xảy ra sự tuyệt chủng cuối kỷ Phấn trắng (65 triệu năm trước). Một nhóm khác là loài 4 chân plesiosaurs, loài bò sát biển có bốn chân chèo và chiếc cổ dài đặc biệt. Plesiosaurs được cho là đã xuất hiện trong Kỷ Trias mới nhất, khoảng 203 triệu năm trước, trong đó loài elasmosaurs, có cổ dài nhất trong các loài plesiosaurs.
Tất cả những sinh vật đã tuyệt chủng này được so sánh với một nhóm động vật có vú sống dưới nước ngày nay bao gồm cá voi, cá heo và cá heo. Các mô hình 3D chi tiết khác nhau được tạo ra trên máy tính nhằm mô phỏng các loài plesiosaurs, ichthyosaurs và cetaceans. Mặc dù các thí nghiệm được thực hiện trên máy tính, nhưng chúng cũng giống như các thí nghiệm trong bể nước. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng cơ thể to lớn giúp vượt qua lực cản dư thừa tạo ra bởi hình thái cực đoan, chẳng hạn như cổ dài.

Mô hình 3D của các loài tứ chi sống dưới nước, bao gồm cả plesiosaurs và ichthyosaurs đã tuyệt chủng
Điều này cũng cho thấy một ý tưởng lâu đời rằng, cần có hình dạng cơ thể tối ưu để đảm bảo lực cản trong nước thấp đã bị phá vỡ. Kích thước cơ thể rõ ràng quan trọng hơn hình dạng khi nói đến sự tồn tại trong nước của các động vật thủy sinh. Bên cạnh đó, một phát hiện quan trọng khác là chiếc cổ dài và lớn của các loài khủng long tuyệt chủng đã tạo thêm lực cản, nhưng điều này được bù đắp bằng sự tiến hóa của các cơ thể lớn. Mặc dù khủng long plesiosaurs chịu nhiều lực cản hơn so với ichthyosaurs hoặc cá voi có khối lượng tương đương, nhưng những khác biệt này là tương đối nhỏ.

Chiếc cổ dài có thể trở thành lực cản, nhưng cơ thể to lớn đã bù đắp lại​

Khi kiểm tra một mẫu lớn các loài plesiosaurs được mô phỏng theo hóa thạch được bảo quản tốt ở kích thước thực của chúng, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hầu hết các loài plesiosaurs đều có cổ dưới ngưỡng chịu lực kéo cao này, trong đó cổ có thể dài ra hoặc ngắn hơn mà không làm tăng lực cản. Các nhà nghiên cứu nói "Nhưng thú vị hơn, chúng tôi đã chỉ ra rằng những con plesiosaurs với chiếc cổ cực dài cũng đã tiến hóa thân rất lớn, và điều này bù đắp cho lực cản bổ sung."
Đối với các loài hươu cao cổ, rõ ràng chiếc cổ dài có lợi cho việc săn mồi, tuy nhiên, chúng không thể khai thác sự thích nghi này cho đến khi cơ thể đủ lớn để bù đắp và cân bằng với chiếc cổ dài phía trước. Thực tế ở loài hươu cao cổ, tỷ lệ cổ thay đổi rất nhanh. Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng, trái ngược với kiến thức phổ biến hiện nay, loài plesiosaurs cổ rất dài không nhất thiết phải bơi chậm hơn ichthyosaurs và cá voi, và điều này một phần nhờ vào thân hình to lớn của chúng.

Mô hình 3D của một con elasmosaur (elasmosaurs có cổ dài nhất trong các loài plesiosaurs)
Tuy nhiên, trong nhiệm vụ tiến hóa về tốc độ bơi, kích thước cơ thể không thể cứ lớn mãi, vì cũng có một số hạn chế đối với kích thước rất lớn. Giáo sư Mike Benton, người tham gia vào nghiên cứu, cho biết: "Chiều dài cổ tối đa mà chúng tôi quan sát được, dường như cân bằng giữa lợi ích trong việc săn bắt mồi, bù đắp và tương xứng để có một chiếc cổ dài như vậy. Nói cách khác, cổ của những sinh vật phi thường này tiến hóa cân bằng với kích thước tổng thể của cơ thể để giữ ma sát ở mức tối thiểu."
Cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn hình dạng và kích thước ảnh hưởng như thế nào đến nhu cầu năng lượng khi bơi của các động vật biển đa dạng này.

>>> Dưới lớp băng dày của Nam Cực có gì?
Nguồn dailymail