Động vật cổ đại đã biết “ngủ đông” cách đây 250 triệu năm

Các nhà khoa học đã phát hiện ra bằng chứng cho thấy động vật cổ đại đã biết ngủ đông từ cách đây hàng trăm triệu năm.

Ở chế độ ngủ đông, động vật hạ nhiệt độ cơ thể và tỷ lệ trao đổi chất trong thời gian dài giúp chúng ngủ quên đi một cách hiệu quả.

Các nhà khoa học phát hiện trạng thái giống như ngủ đông ở một thành viên của chi Lystrosaurus (thằn lằn xẻng) sống vào cuối kỷ Permi đến giữa kỷ Trias cách đây 250 triệu năm, nơi hiện nay là Nam Cực, Ấn Độ, Trung Quốc.

Loài động vật mập mạp, giống lợn này lần đầu tiên xuất hiện trong hồ sơ hóa thạch không lâu trước khi kết thúc Kỷ Permi, được đánh dấu bằng sự kiện tuyệt chủng hàng loạt xóa sổ 70% động vật có xương sống trên cạn.

Loài Lystrosaurus đã sống sót sau sự kiện tuyệt chủng hàng loạt xoá số 70% các loài động vật có xương sống trên Trái đất. Loài này thậm chí còn sống ở những nơi băng giá nhất của siêu lục địa Pangea, sau này trở thành Nam Cực.

Các nhà khoa học phát hiện ra quá trình ngủ đông của Lystrosaurus bằng cách nghiên cứu ngà của nó. Các mặt cắt chứa các bản ghi về sự trao đổi chất, tăng trưởng và căng thẳng.

Bên cạnh đó, họ cũng so sánh các mẫu trên mặt cắt ngà của các mẫu vật Lystrosaurus ở Nam Cực với các mẫu từ bốn mẫu Lystrosaurus được khai quật ở Nam Phi.

"Thực tế Lystrosaurus sống sót sau cuộc tuyệt chủng hàng loạt cuối kỷ Permi và có phạm vi rộng như vậy vào đầu kỷ Trias đã khiến chúng trở thành một nhóm động vật được nghiên cứu rất kỹ để hiểu về khả năng sinh tồn, thích nghi", Christian Sidor, giáo sư sinh học, đồng tác giả nghiên cứu từ Đại học Washington và là người phụ trách cổ sinh vật có xương sống tại Bảo tàng Burke, cho biết

Trong kỷ Trias sớm, Lystrosaurus của Nam Cực và Nam Phi đã được tách ra với khoảng cách gần 900km. Các khu vực phía nam của Pangea nằm trong Vòng tròn Nam Cực. Mặc dù Trái đất ấm hơn trong thời kỳ này, các phần phía nam của Pangea vẫn sẽ trải qua thời gian kéo dài mà không có Mặt trời.

Trong số những chiếc ngà của loài Lystrosaurus ở Nam Cực, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy những chiếc vòng dày, cách đều nhau thể hiện thời gian căng thẳng kéo dài. Các dấu hiệu tương tự không có hoặc ít rõ ràng hơn ở những chiếc ngà từ xa hơn về phía bắc.

"Chúng tôi có thể tìm thấy các dấu hiệu căng thẳng với ngà Lystrosaurus ở Nam Cực là dấu vết căng thẳng ở răng liên quan đến ngủ đông ở một số động vật hiện đại", Megan Whitney, tác giả chính của nghiên cứu, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Harvard cho biết.

Động vật luyện tập ngủ đông ở các mức độ khác nhau. Các nhà nghiên cứu không thể chắc chắn liệu Lystrosaurus có tham gia vào quá trình giảm trao đổi chất, nhiệt độ cơ thể và hoạt động kéo dài một tuần hay dựa vào một phiên bản ngắn hơn, tinh tế hơn.

Nhiều loài động vật có xương sống khác từ kỷ Trias, với phạm vi địa lý tương tự như Lystrosaurus không có ngà hoặc răng liên tục mọc.

“Để biết các dấu hiệu cụ thể của căng thẳng và căng thẳng do ngủ đông, bạn cần xem xét một thứ gì đó có thể hóa thạch phát triển liên tục trong suốt cuộc đời của con vật. Nhiều loài động vật không có điều đó, nhưng may mắn thay Lystrosaurus đã có”, các nhà nghiên cứu giải thích.

Các nhà nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục so sánh các mặt cắt của ngà Lystrosaurus từ các vùng khác nhau của Pangea với hy vọng rằng một mô hình chắc chắn hơn sẽ xuất hiện bằng chứng về nguồn gốc tiến hóa cổ xưa của ngủ đông.

“Động vật máu lạnh thường ngừng trao đổi chất hoàn toàn trong một mùa khắc nghiệt, nhưng nhiều động vật thu nhiệt hoặc máu nóng ngủ đông thường kích hoạt lại quá trình trao đổi chất của chúng trong thời kỳ ngủ đông. Những gì chúng tôi quan sát được với ngà Lystrosaurus ở Nam Cực phù hợp với mô hình các sự kiện kích hoạt lại trao đổi chất nhỏ trong giai đoạn căng thẳng, giống nhất với những gì chúng ta thấy ở những sinh vật ngủ đông máu nóng ngày nay”, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh.