Phát hiện viên hổ phách cổ nhất thế giới, lịch sử tiến hóa của Trái Đất được viết lại hoàn toàn

Các nhà khoa học Trung Quốc vừa xác nhận phát hiện hổ phách cổ nhất từng được biết đến trên thế giới tại khu tự trị Tân Cương, cho thấy thực vật đã bắt đầu tiết nhựa bảo vệ từ khoảng 385 triệu năm trước, sớm hơn rất nhiều so với thời điểm phần lớn các nhóm động vật xuất hiện và gây tổn hại cho cây cối.

Phát hiện được thực hiện trong các vỉa than ở khu vực Tây Chuẩn Cát Nhĩ (West Junggar), thuộc vùng Tây Bắc Trung Quốc. Đây là khu vực địa chất hình thành từ sự va chạm và hợp nhất của các mảng kiến tạo cổ đại.

Theo nhóm nghiên cứu, mẫu hổ phách mới đã đẩy lùi kỷ lục về tuổi của hổ phách thêm khoảng 65 triệu năm, đồng thời thách thức nhiều giả thuyết lâu nay về nguồn gốc của nhựa thực vật.

Nguồn: SCMP

Trước đó, mẫu hổ phách lâu đời nhất từng được tách khỏi đá và xác nhận bằng phân tích hóa học có niên đại khoảng 320 triệu năm, thuộc cuối kỷ Carbon, thời điểm những động vật ăn thực vật đầu tiên cũng bắt đầu xuất hiện.

Nghiên cứu do Luo Cihang và các cộng sự tại Viện Địa chất và Cổ sinh vật học Nam Kinh, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, thực hiện và được công bố trên tạp chí khoa học bình duyệt Science Advances ngày 15/7.

Theo bài báo khoa học, ban đầu các nhà cổ sinh vật học tỏ ra khá hoài nghi khi phát hiện hàng trăm mảnh vật chất cực nhỏ giống hổ phách trong một vỉa than có niên đại từ 393–383 triệu năm trước, thuộc kỷ Devon giữa.

Trong chuyến khảo sát tại Tân Cương vào năm 2019, nhóm nghiên cứu không hề kỳ vọng các mẫu hóa thạch thu thập từ vỉa than đặc biệt này lại chứa hổ phách cổ nhất từng được biết đến.

Ngay cả khi dùng đèn cực tím và quan sát thấy nhiều điểm trong vỉa than phát ra ánh huỳnh quang màu xanh đặc trưng, các nhà khoa học vẫn chưa vội kết luận đó là hổ phách, bởi hiện tượng phát quang chỉ là dấu hiệu ban đầu chứ chưa đủ để xác định.

"Phản ứng đầu tiên của chúng tôi là vô cùng phấn khích, nhưng ngay sau đó là sự thận trọng", Luo Cihang cho biết.

Ông nói rằng nếu đây thực sự là hổ phách có tuổi đời khoảng 385 triệu năm thì đó sẽ là phát hiện đặc biệt, đủ sức viết lại lịch sử tiến hóa của loại vật liệu này và thay đổi nhiều nhận thức trong ngành cổ sinh vật học.

Hổ phách hình thành khi nhựa cây trải qua quá trình biến đổi địa chất kéo dài hàng triệu năm, trở thành vật liệu hóa thạch có khả năng lưu giữ dấu vết phân tử hữu cơ, thậm chí bảo tồn nguyên vẹn côn trùng và nhiều sinh vật nhỏ khác. Vì vậy, hổ phách thường được ví như "cỗ máy thời gian" lưu giữ các hệ sinh thái cổ đại.

Trước phát hiện lần này, tất cả các mẫu hổ phách được xác nhận đều gắn với thực vật có hạt – nhóm thực vật phát triển mạnh từ cuối kỷ Devon và bao gồm gần như toàn bộ các loài cây hiện đại.

Từ khoảng 10 kg than đá, nhóm nghiên cứu đã tách được 241 mảnh hổ phách. Mẫu lớn nhất chỉ dài khoảng 1,5 mm, trong khi phần lớn có kích thước từ 0,1–0,5 mm với màu sắc dao động từ vàng nhạt đến nâu sẫm dưới ánh sáng tự nhiên.

Ban đầu, các hạt vật chất siêu nhỏ này chỉ được xem là chất hữu cơ giống nhựa cây. Tuy nhiên, sau khi áp dụng các phương pháp phân tích hóa học hiện đại, nhóm nghiên cứu xác nhận chúng thực sự là hổ phách.

Kết quả cho thấy một số loài thực vật có mạch nhưng chưa có hạt ở kỷ Devon giữa đã có khả năng tổng hợp và tiết nhựa thông qua các con đường sinh hóa tương đối phức tạp.

Theo các nhà nghiên cứu, phát hiện này mang ý nghĩa quan trọng đối với việc tìm hiểu quá trình tiến hóa của thực vật trên Trái Đất.

Nghiên cứu cho rằng việc tiết nhựa ở giai đoạn đầu nhiều khả năng chủ yếu nhằm bịt kín các vết thương và bảo vệ cây khỏi mầm bệnh, giúp thực vật chống chịu trước các tổn thương vật lý cũng như sự xâm nhập của nấm trong môi trường trên cạn thời kỳ Devon.

"Cơ chế tiết nhựa xuất hiện từ rất sớm có thể đã góp phần vào thành công sinh thái của hệ thực vật trên cạn trong các kỷ Devon và Carbon bằng cách tăng khả năng bảo vệ và tự chữa lành vết thương", nhóm nghiên cứu nhận định.

Luo Cihang cho biết vào thời điểm đó, trên Trái Đất vẫn chưa có nhiều nhóm động vật đủ khả năng gây tổn hại đến thực vật. Vì vậy, sự xuất hiện của nhựa cây có khả năng liên quan nhiều hơn đến việc sửa chữa các tổn thương do cháy rừng hoặc chống lại sự xâm nhập của nấm, thay vì để đối phó với động vật ăn thực vật như các giả thuyết trước đây.