Phân tích tiên phong về những chiếc răng 200 triệu năm tuổi thuộc các loài động vật có vú sớm nhất cho thấy chúng hoạt động giống như những loài động vật máu lạnh - loài bò sát, ít hoạt động hơn nhưng sống lâu hơn nhiều.
Nghiên cứu do Đại học Bristol, Vương quốc Anh và Đại học Helsinki, Phần Lan, được công bố hôm nay trên tạp chí Nature Communications, là lần đầu tiên các nhà cổ sinh vật học có thể trực tiếp nghiên cứu sinh lý của các động vật có vú hóa thạch ban đầu, đầu của nó là thứ mà trước đây người ta tin về tổ tiên sớm nhất của chúng ta.
Hóa thạch của răng, kích thước bằng đầu đinh ghim, từ hai loài động vật có vú sớm nhất, Morganucodon và Kuehneotherium, lần đầu tiên được quét bằng tia X mạnh mẽ, làm sáng tỏ tuổi thọ và sự tiến hóa của những loài động vật có vú nhỏ này, loài đã đi lang thang trên trái đất cùng với những con khủng long sơ khai và được nhiều nhà khoa học cho là máu nóng. Điều này cho phép nhóm nghiên cứu các vòng tăng trưởng trong hốc răng của chúng, lắng đọng hàng năm giống như các vòng trên cây, có thể đếm được để cho chúng ta biết những con vật này sống được bao lâu. Kết quả cho thấy tuổi thọ tối đa lên đến 14 năm - già hơn nhiều so với những loài kế thừa có bộ lông có kích thước tương tự như chuột và chuột chù, thường chỉ tồn tại được một hoặc hai năm trong tự nhiên.
"Chúng tôi đã thực hiện một số khám phá đáng kinh ngạc và rất đáng ngạc nhiên. Người ta cho rằng các đặc điểm chính của động vật có vú, bao gồm cả tính máu nóng của chúng, đều phát triển cùng lúc", tác giả chính, Tiến sĩ Elis Newham, Nghiên cứu viên tại Đại học cho biết của Bristol, và trước đây là nghiên cứu sinh tại Đại học Southampton trong thời gian nghiên cứu này được thực hiện.
"Ngược lại, phát hiện của chúng tôi cho thấy rõ ràng rằng, mặc dù chúng có bộ não lớn hơn và hành vi tiên tiến hơn, nhưng chúng không sống nhanh và chết trẻ mà sống chậm hơn, lâu hơn giống như những loài bò sát nhỏ, như thằn lằn."
Sử dụng công nghệ hình ảnh tiên tiến theo cách này là sản phẩm trí tuệ của người giám sát của Tiến sĩ Newham, Tiến sĩ Pam Gill, Cộng tác viên Nghiên cứu Cấp cao tại Đại học Bristol và Cộng sự Khoa học tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London, người đã quyết tâm tìm ra gốc rễ của tiềm năng của nó.
"Một đồng nghiệp, một trong những đồng tác giả, đã cắt bỏ một chiếc răng và nói với tôi rằng họ muốn chụp X-quang nó, vì nó có thể cho biết tất cả những điều về lịch sử cuộc đời bạn. Điều đó khiến tôi tự hỏi liệu chúng tôi cũng có thể làm như vậy để tìm hiểu thêm về các loài động vật có vú cổ đại, "Tiến sĩ Gill nói.
Bằng cách quét xi măng hóa thạch, vật liệu giúp khóa chân răng vào ổ của chúng trong nướu và tiếp tục phát triển trong suốt cuộc đời, Tiến sĩ Gill hy vọng việc bảo quản sẽ đủ rõ ràng để xác định tuổi thọ của động vật có vú.
Để kiểm tra lý thuyết, một mẫu răng cổ của Morganucodon đã được gửi đến Tiến sĩ Ian Corfe, từ Đại học Helsinki và Cơ quan Khảo sát Địa chất Phần Lan, người đã quét nó bằng bức xạ tia X Synchrotron công suất cao.
"Chúng tôi rất vui, mặc dù lớp xi măng chỉ dày một phần nhỏ của milimet, nhưng hình ảnh từ quá trình quét rất rõ ràng, các vòng có thể đếm được theo đúng nghĩa đen", Tiến sĩ Corfe nói.
Nó đánh dấu sự khởi đầu của một nghiên cứu quốc tế kéo dài sáu năm, tập trung vào những loài động vật có vú đầu tiên này, Morganucodon và Kuehneotherium, được biết đến từ đá kỷ Jura ở Nam Wales, Vương quốc Anh, có niên đại gần 200 triệu năm.
"Những động vật có vú nhỏ bé rơi vào hang động và lỗ hổng trên đá, nơi bộ xương của chúng, bao gồm cả răng, hóa thạch. Tiến sĩ Corfe cho biết thêm tin tưởng vào kết quả hơn những gì có thể mong đợi từ các hóa thạch quá cũ.
Cuộc hành trình chứng kiến các nhà nghiên cứu lấy khoảng 200 mẫu răng, do Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London và Bảo tàng Động vật học Đại học Cambridge cung cấp, để quét tại Cơ sở Bức xạ Synchrotron Châu Âu và Nguồn sáng Thụy Sĩ, một trong những tia X sáng nhất thế giới -các nguồn sáng tia, ở Pháp và Thụy Sĩ, tương ứng.
Để tìm kiếm một dự án thú vị, Tiến sĩ Newham đã thi lấy bằng Thạc sĩ Cổ sinh vật học tại Đại học Bristol và sau đó là Tiến sĩ tại Đại học Southampton.
"Tôi đang tìm kiếm một thứ gì đó to lớn để có được răng của mình và điều này còn hơn cả việc phù hợp với hóa đơn. Chỉ riêng việc quét đã mất hơn một tuần và chúng tôi đã làm việc theo ca 24 giờ để hoàn thành tất cả. Đó là một trải nghiệm phi thường, và khi những hình ảnh bắt đầu xuất hiện, chúng tôi biết rằng chúng tôi đang tìm kiếm điều gì đó, "Tiến sĩ Newham nói.
Tiến sĩ Newham là người đầu tiên phân tích các lớp xi măng và nhận ra ý nghĩa to lớn của chúng.
"Chúng tôi đã tái tạo kỹ thuật số chân răng ở chế độ 3-D và những điều này cho thấy Morganucodon sống được tới 14 năm, và Kuehneotherium lên đến chín năm. Tôi chết lặng vì những tuổi thọ này dài hơn nhiều so với tuổi thọ từ một đến ba năm. nhiều năm chúng tôi đã dự đoán về những động vật có vú nhỏ cùng kích thước ", Tiến sĩ Newham nói.
"Về mặt khác, chúng khá giống động vật có vú với bộ xương, hộp sọ và răng. Chúng có bộ răng nhai chuyên biệt, bộ não tương đối lớn và có thể có lông, nhưng tuổi thọ dài của chúng cho thấy chúng đang sống với tốc độ của loài bò sát hơn là động vật có vú. Có bằng chứng tốt cho thấy tổ tiên của động vật có vú bắt đầu trở nên ngày càng máu nóng từ kỷ Permi muộn, hơn 270 triệu năm trước, nhưng, thậm chí 70 triệu năm sau, tổ tiên của chúng ta vẫn hoạt động giống như loài bò sát hiện đại hơn là động vật có vú"
Trong khi tốc độ sống của chúng vẫn là loài bò sát, bằng chứng về khả năng trung gian để tập thể dục bền vững đã được tìm thấy trong mô xương của những loài động vật có vú ban đầu này. Là một mô sống, xương chứa chất béo và mạch máu. Đường kính của những mạch máu này có thể tiết lộ lưu lượng máu tối đa có thể có đối với động vật, rất cần thiết cho các hoạt động như kiếm ăn và săn bắn.
Tiến sĩ Newham cho biết: “Chúng tôi phát hiện ra rằng trong xương đùi của Morganucodon, các mạch máu có tốc độ dòng chảy cao hơn một chút so với các loài thằn lằn cùng kích thước, nhưng thấp hơn nhiều so với các động vật có vú hiện đại. Điều này cho thấy những loài động vật có vú ban đầu này hoạt động lâu hơn những loài bò sát nhỏ nhưng không thể sống theo lối sống tràn đầy năng lượng của những loài động vật có vú đang sống."
