Tiết lộ về bí mật tiến hóa qua loài cá "đi bộ"

Những khám phá mới về loài cá "đi bộ" có thể giúp lý giải cách các tổ tiên cá thuở sơ khai của loài người đã định cư trên cạn như thế nào.

Quá trình tiến hóa chuyển từ sống dưới nước lên sống trên cạn, cách đây khoảng 400 triệu năm của cá cổ đại là một trong những cột mốc then chốt nhất trong lịch sử của vương quốc động vật. Các động vật 4 chi đầu tiên này rốt cuộc sẽ dẫn tới sự xuất hiện của động vật lưỡng cư, bò sát, chim và động vật có vú, kể cả những động vật to lớn nhất từng tồn tại trên Trái Đất.

Theo Emily Standen, chuyên gia cơ - sinh học tiến hóa và so sánh tại Đại học Ottawa (Canada), người đứng đầu nghiên cứu mới, khi cá bắt đầu chuyển lên sống trên cạn, các bằng chứng hóa thạch cho thấy sự đa dạng rất lớn giữa các loài cá và do đó cũng tồn tại rất nhiều sự cạnh tranh giữa chúng. Đây có lẽ là một động lực tốt để các loài cá đó có thể rời khỏi môi trường nước và tận dụng những cơ hội trên cạn.

Tuy nhiên, chính xác cá cổ đại thực hiện quá trình chuyển đời sống lên cạn như thế nào hầu như vẫn còn là một bí ẩn.

Để hiểu rõ hơn về những gì đã xảy ra khi các loài cá hiện đã tuyệt chủng từng cố gắng sống trên cạn, các nhà khoa học đã nghiên cứu cá bichir (danh pháp khoa học là Polypterus senegalus), một loài cá châu Phi hiện đại, sở hữu phổi để hít thở không khí và các vây ngắn tũn có thể kéo lê thân trên cạn. Cá bichir có nhiều đặt điểm tương tự như những gì quan sát được ở hóa thạch của các động vật 4 chân có xương sống nguyên thủy.

Nhóm nghiên cứu đã nuôi các nhóm cá bichir non trên cạn suốt 8 tháng để xem liệu chúng có khác biệt nào về bộ xương cũng như cách di chuyển trên cạn so với cá bichir được nuôi dưỡng dưới nước hay không. Họ cũng muốn kiểm nghiệm xem cuộc sống trên cạn có thể kích hoạt các thay đổi ở loài cá này như thế nào.

Kết quả hé lộ, cá bichir lớn lên trên cạn khác rất nhiều so với các cá thể cùng loài sinh trưởng dưới nước. Chẳng hạn như, cá nuôi trên cạn nâng đầu cao hơn, giữ các vây sát gần cơ thể chúng hơn, "bước đi" nhanh hơn, quẫy đuôi và ve vẩy các vây ít thường xuyên hơn cá sinh trưởng dưới nước.

Cá nuôi trên cạn cũng trải qua những thay đổi về bộ xương và hệ thống cơ, dường như mở đường cho các thay đổi về hành vi của chúng. Nhìn chung, những biến đổi này giúp cá bichir di chuyển hiệu quả hơn trên cạn.

Những phát hiện trên ám chỉ, cá bichir dễ uốn nắn trong quá trình phát triển hơn nhận định của giới nghiên cứu lâu nay. Tính mềm dẻo này là yếu tố giúp loài cá này có thể lớn lên rất khác, phụ thuộc vào môi trường sống của chúng.

Dựa vào các điểm tương đồng về cấu trúc cơ thể giữa cá bichir và động vật 4 chân có xương sống nguyên thủy, nhóm nghiên cứu cho rằng, tổ tiên chung của động vật có thể cũng sở hữu tính dễ uốn nắn như vậy, giúp chúng rời khỏi một môi trường sống đầy cạnh tranh (dưới nước) để lên sống ở một môi trường mới của thực vật và côn trùng, với nguồn thức ăn dồi dào, hầu như không có kể thù ăn thịt hoặc sự canh tranh.