Những bí ẩn của sự sống cổ sinh học hiện đại vẫn chưa thể trả lời

Hóa thạch hé lộ lịch sử sự sống hàng tỷ năm, nhưng đằng sau những bộ xương hóa đá vẫn còn vô số bí ẩn chưa được giải đáp.

Cổ sinh học hiện đại đã tái dựng được nhiều thế giới đã biến mất: từ đại dương đầy sinh vật kỳ dị thời Cambri đến những khu rừng dương xỉ khổng lồ và kỷ nguyên thống trị của khủng long. Công nghệ quét 3D, phân tích hóa học và mô hình máy tính tiếp tục giúp các nhà khoa học đọc được những dấu vết mà trước đây mắt thường không thể nhận ra. Tuy nhiên, hồ sơ hóa thạch chỉ lưu giữ một phần không hoàn chỉnh của lịch sử sự sống, khiến nhiều câu hỏi lớn vẫn còn bỏ ngỏ.

Một trong những bí ẩn căn bản nhất là sự sống đầu tiên xuất hiện như thế nào. Các hóa thạch và dấu hiệu địa hóa cho thấy sự sống đã tồn tại từ rất sớm trong lịch sử Trái Đất, nhưng quá trình vật chất không sống hình thành hệ thống có khả năng trao đổi chất, sinh sản và tiến hóa vẫn chưa được tái dựng đầy đủ. Những dạng sống đầu tiên có thể rất đơn giản, thậm chí không để lại hóa thạch dễ nhận diện. Vì thế, các nhà khoa học vẫn tìm kiếm bằng chứng để xác định môi trường, hóa học và những bước chuyển tiếp đã mở đường cho sự sống.

Hóa thạch sinh vật biển cổ đại giúp các nhà khoa học nghiên cứu những giai đoạn đầu của lịch sử động vật. Ảnh: rom.on.ca

Một câu hỏi lớn khác là vì sao sự sống đa dạng hóa mạnh mẽ trong kỷ Cambri, khoảng 541 triệu năm trước. Trong khoảng thời gian địa chất tương đối ngắn, nhiều nhóm động vật với cơ thể phức tạp xuất hiện trong hồ sơ hóa thạch. Giới khoa học đã đề xuất nhiều yếu tố, từ sự gia tăng oxy trong đại dương đến thay đổi sinh thái và sự phát triển của những cơ chế di truyền mới. Tuy nhiên, cách các yếu tố này kết hợp với nhau để tạo nên bước ngoặt tiến hóa vẫn chưa được hiểu trọn vẹn.

Ngay cả những sinh vật nổi tiếng như khủng long cũng còn nhiều bí ẩn. Các nhà nghiên cứu tiếp tục tranh luận về màu sắc của nhiều loài, tập tính xã hội, cách chúng chăm sóc con non và mức độ khác biệt giữa các cá thể đực, cái hoặc ở những giai đoạn phát triển khác nhau. Hồ sơ hóa thạch thường thiên lệch về xương và răng; da, cơ quan nội tạng cùng hành vi hiếm khi được bảo tồn. Bởi vậy, một bộ xương gần hoàn chỉnh vẫn chưa đủ để tái dựng chính xác toàn bộ cuộc sống của sinh vật đã tuyệt chủng.

Bộ xương khủng long được phục dựng từ hóa thạch là nguồn tư liệu quan trọng, nhưng không thể tự nó tiết lộ mọi khía cạnh đời sống của loài vật. Ảnh: nature.com

Một thách thức khác là điều gì thực sự gây ra những cuộc tuyệt chủng hàng loạt. Với sự kiện cuối kỷ Phấn Trắng cách đây khoảng 66 triệu năm, bằng chứng về tiểu hành tinh va chạm đã giúp giải thích sự biến mất của khủng long không thuộc nhóm chim cùng nhiều sinh vật khác. Nhưng để hiểu vì sao một số nhóm sống sót trong khi những nhóm khác biến mất, các nhà khoa học vẫn phải nghiên cứu tác động kết hợp của khí hậu, chuỗi thức ăn, địa lý và đặc điểm sinh học của từng loài. Những cuộc tuyệt chủng khác trong lịch sử Trái Đất còn phức tạp hơn, với nhiều nguyên nhân có thể đan xen.

Cuối cùng, hồ sơ hóa thạch còn thiếu bao nhiêu mắt xích quan trọng? Phần lớn sinh vật từng tồn tại không hóa thạch hóa thuận lợi; nhiều dấu tích đã bị xói mòn, biến chất hoặc nằm sâu dưới lòng đất. Vì vậy, sự vắng mặt của hóa thạch không nhất thiết chứng minh một loài chưa từng tồn tại tại một nơi hay thời điểm nhất định. Một nghiên cứu tổng hợp công bố năm 2025 đã tập hợp 89 câu hỏi lớn của ngành cổ sinh học, từ chất lượng hồ sơ hóa thạch đến động lực đa dạng sinh học và tác động của biến đổi khí hậu. Điều đó cho thấy cổ sinh học không chỉ tìm kiếm những sinh vật đã mất, mà còn tìm cách hiểu các quy luật chi phối sự sống trên hành tinh.

Loài hoa khổng lồ có hình dáng như vương miện từng xuất hiện từ hàng trăm triệu năm trước.

Bí mật ít ai biết về chiếc 'mai rùa' nằm bên trong cơ thể loài mực nang

Dưới đáy biển, có một sinh vật sở hữu khả năng đổi màu chớp nhoáng, tạo hoa văn phức tạp và đánh lừa con mồi bằng những màn ngụy trang đáng kinh ngạc.

Mực nang thuộc nhóm động vật chân đầu, cùng họ hàng với mực ống và bạch tuộc. Hơn 90 loài mực nang sinh sống ở các vùng biển nhiệt đới và ôn đới, phần lớn quanh những khu vực đáy cát, bùn hoặc đá. Dù có thân mềm, chúng là những kẻ săn mồi tinh vi, sở hữu đôi mắt phát triển, hệ thần kinh phức tạp và một trong những cơ chế ngụy trang ấn tượng nhất thế giới động vật.

Vũ khí nổi bật nhất của mực nang là lớp da có khả năng đổi màu gần như tức thì. Những tế bào sắc tố gọi là chromatophore chứa các túi sắc tố li ti, được điều khiển bởi cơ và hệ thần kinh. Khi các cơ co lại, túi sắc tố mở rộng, làm màu sắc hiện rõ; khi chúng giãn ra, màu sắc thu hẹp hoặc biến mất. Các cấu trúc phản xạ ánh sáng khác dưới da còn tạo ra những sắc thái óng ánh, giúp cơ thể biến đổi thành nhiều hoa văn phức tạp.

Tạo ra vải cotton tự khử khuẩn bằng ánh sáng dùng cho y tế

Một loại vải cotton được xử lý bằng hợp chất nhạy sáng có thể làm giảm vi sinh vật bám trên bề mặt khi được chiếu sáng.

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Bách khoa Valencia, Tây Ban Nha, phát triển loại vải tích hợp hai hợp chất quang hoạt. Khi tiếp xúc ánh sáng nhìn thấy, các hợp chất tạo ra dạng oxy có hoạt tính cao, có thể gây tổn thương vi sinh vật bám trên vải.

cb7uqusfnm2euo0oajspwkatb-ttk7pp2kgarurairdrsopmz6r84spjfy6wj-prhxcvj7xdaw4venb7r1rz4vjmpdu6-smoqnz-l-l-pjt53ilw67l4ojoprwdgs5phaa-p3ewqdfoznv0-xshjzz99zvlmax0n5ixixhh-tpscl7z8nzyo26kcb4eateq7.jpg
Bề mặt các vật tư tại bệnh viện là nơi vải kháng khuẩn có thể được ứng dụng.

ADN cổ nhất thế giới hé lộ những sinh vật kỳ lạ từng sống gần Bắc Cực

Từ những mảnh vật chất di truyền li ti trong lớp đất đóng băng Greenland, các nhà khoa học đã tái dựng một thế giới gần như xa lạ.

Năm 2022, giới khoa học công bố một phát hiện gây chấn động: các đoạn ADN cổ đại có niên đại khoảng 2 triệu năm được thu thập từ trầm tích tại Kap København, miền bắc Greenland. Đây là ADN môi trường cổ nhất từng được giải mã thành công được biết đến tại thời điểm công bố, vượt xa kỷ lục trước đó từ ADN voi ma mút khoảng 1,2 triệu năm tuổi. Điều đặc biệt là các mẫu vật không đến từ một bộ xương nguyên vẹn, mà từ những dấu vết di truyền còn sót lại trong đất.

Đọc nhiều nhất

Tin mới