Hóa thạch Charnia 560 triệu năm tuổi ở Na Uy hé lộ điều gì về sự sống phức tạp đầu tiên?

Mẫu vật ở Finnmark, miền bắc Na Uy, đáng chú ý vì thuộc nhóm những hóa thạch ba chiều cổ nhất từng biết của một sinh vật phức tạp có đặc điểm giống động vật. Niên đại của nó vào khoảng 560 triệu năm, thuộc kỷ Ediacara — giai đoạn khi các dạng sống phức tạp lớn bắt đầu xuất hiện. Đây cũng được xem là địa điểm hóa thạch Ediacara lớn mới đầu tiên tại châu Âu được phát hiện trong nhiều thập kỷ. 28

Charnia là sinh vật như thế nào?

Charnia là một rangeomorph — nhóm sinh vật sống bám, có dạng tán hoặc lá như một nhánh dương xỉ. Dù bề ngoài gợi liên tưởng đến thực vật, nó thường được xem là sinh vật giống động vật thời kỳ rất sớm. Charnia không có miệng, cơ quan rõ rệt hay dấu hiệu vận động dễ nhận biết. 7

Các nghiên cứu trước đây cho thấy cơ thể Charnia gồm những nhánh lặp lại, liên kết với nhau ở bên trong; nhánh mới hình thành nối tiếp từ các nhánh có trước. Mẫu vật ba chiều tại Na Uy có thể giúp kiểm tra và hoàn thiện cách các nhà khoa học diễn giải cấu trúc nội tại này. 3

Giá trị đặc biệt của phát hiện nằm ở cách hóa thạch được bảo tồn. Phần lớn hóa thạch Ediacara chỉ là dấu in hoặc khuôn đúc bị ép dẹt trong đá, khiến giải phẫu bên trong gần như không thể xác định chắc chắn. Với mẫu Charnia giữ được hình dạng ba chiều, giới nghiên cứu có cơ hội hiếm hoi để quan sát trực tiếp hơn một sinh vật thân mềm cổ xưa. 12

Vì sao nó được bảo tồn tốt, và được tìm thấy ra sao?

Các nhà nghiên cứu cho rằng Charnia đã bị chôn vùi rất nhanh dưới trầm tích do một vụ lở tuyết ngầm dưới biển cổ đại. Lớp trầm tích này phủ kín sinh vật trên đáy biển và tạo điều kiện cho trạng thái bảo tồn đặc biệt. 6

Hóa thạch được phát hiện trên một đồng cỏ chăn cừu ở Finnmark, vùng Bắc Cực của Na Uy. Theo thông tin hiện có, mẫu vật nằm trong một tảng đá đã rơi từ vách đá gần đó rồi nứt vỡ. 28

Các nguồn được cung cấp xác nhận phát hiện Charnia và bối cảnh chôn vùi đặc biệt, nhưng không nêu một danh mục đáng tin cậy về các loài Ediacara khác, dấu vết hoạt động sinh học hay đặc điểm trầm tích khác tại địa điểm này. Vì vậy, chưa thể khẳng định cụ thể hệ sinh thái ở đây gồm những sinh vật nào khác.

Tuy nhiên, phát hiện tối thiểu cho thấy một cộng đồng đáy biển sâu thời Ediacara, nơi các rangeomorph dạng tán, sống cố định như Charnia, có thể bị các dòng trầm tích chôn vùi đột ngột. 16

Ý nghĩa rộng hơn: còn nhiều nơi có thể chứa hóa thạch quan trọng

Phát hiện này mở rộng hồ sơ phân bố địa lý của sự sống phức tạp thời Ediacara đến Finnmark, đồng thời cho thấy đá trầm tích chứa hóa thạch ở Bắc Âu vẫn có khả năng đem lại những phát hiện lớn. 2

Nó cũng gợi ý rằng sự hiếm gặp và phạm vi phân bố dường như hạn chế của các sinh vật thân mềm Ediacara có thể một phần là hệ quả của thiên lệch bảo tồn và lộ đá: cơ thể mềm chỉ dễ trở thành hóa thạch khi bị chôn vùi nhanh, rồi các tầng đá phù hợp lại được địa chất về sau làm lộ ra. 16

Về thực tế, mẫu vật Finnmark củng cố lý do để tìm kiếm có mục tiêu trong những tầng đá Ediacara tương tự, đặc biệt tại các khu vực còn ít được khảo sát, thay vì cho rằng các địa điểm hóa thạch quan trọng nhất đã được phát hiện hết. 2