[Mê Khủng Long – Dinophile.vn] Sở hữu một trong những cái miệng quái dị nhất lịch sử sự sống, Helicoprion, chi cá sụn từng sống cách đây 290-270 triệu năm trước và được con người tìm thấy qua hóa thạch vào cuối thế kỷ XIX vẫn khiến các nhà khoa học phải đau đầu về nó trong suốt hơn một thế kỷ đã qua.
“LƯỠI CƯA XOẮN”
Vào năm 1886, trong một chuyến đi tìm hóa thạch dọc bờ suối ở miền Tây Australia, một thợ săn hóa thạch tên Davis đã tìm thấy một hóa thạch khá lạ. Sau khi hóa thạch này được chuyển đến nhà địa chất học kiêm cổ sinh vật học người Anh Henry Woodward, ông đã nhận thấy đó chính là một hàm răng, khá tương đồng với răng của một chi cá sụn cổ đại khác được mô tả và định danh vào năm 1856, Edestus. Ông cho rằng đây là một loài mới chưa từng được biết đến của chi này và đặt danh pháp khoa học cho nó là Edestus davisii, nhằm vinh danh người thợ săn hóa thạch đã tìm ra nó. Do hóa thạch đầu tiên này chỉ là một đoạn của hàm răng với 15 chiếc răng, nên Woodward chưa phát hiện ra hình dạng xoắn ốc bất thường của nó.
 |
| Các mẫu vật được tìm thấy tại Úc (trên) và Nga (dưới) vào cuối thế kỷ XIX. |
Trong khi đó, tại Nga người ta phát hiện ra hóa thạch một hàm răng xoắn ốc gần như hoàn chỉnh mà thoạt nhìn, bạn có thể nhầm tưởng nó với hóa thạch vỏ của một con cúc đá. Nhà cổ sinh vật học Nga Alexander Karpinsky mô tả mẫu vật này trong một chuyên khảo xuất bản vào năm 1899 và đặt cho nó danh pháp khoa học Helicoprion bessonowi, trong đó Helicoprion có nghĩa là “lưỡi cưa xoắn”, ý chỉ hình dạng đặc biệt của hàm răng. Và dựa trên những tương đồng giữa mẫu vật ở Úc và mẫu vật ở Nga, Karpinsky tin rằng chúng cùng thuộc một chi cá mập và do đó, gán mẫu vật ở Úc vào một loài mới thuộc chi Helicoprion, và đặt danh pháp cho loài đó là Helicoprion davisii, vẫn giữ nguyên tên loài cũ.
Kể từ đó cho đến nay thì hóa thạch của Helicoprion đã được phát hiện rải rác ở nhiều nơi trên thế giới. Nhiều nhất là từ Hệ tầng Phosphoria ở bang Idaho, Mỹ với số lượng hóa thạch Helicoprion chiếm đến 50% tổng số lượng trên toàn thế giới. Nhiều thứ nhì là từ dãy núi Ural của Nga. Ngoài ra nó còn có ở Trung Quốc, Kazakhstan, Nhật Bản, Na Uy, Canada, Mexico và các bạn biết không, người bạn hàng xóm Lào của chúng ta cũng có hóa thạch Helicoprion nữa đấy!
Ngoài hai loài H. bessonowi và H. davisii ra thì vào năm 1966, người ta xác định thêm được loài thứ ba thuộc chi này, đó là H. ergassiminon. Bên cạnh đó thì còn khá nhiều danh pháp đồng nghĩa khác, tức những danh pháp mà ban đầu các nhà khoa học gán cho các hóa thạch được họ xác định là một loài riêng biệt nhưng về sau khi xác định lại thì hóa thạch đó vẫn thuộc về một loài đã có trước. Vì thế tính hợp lệ của những danh pháp này đã bị xóa bỏ.
 |
| Kích thước ước tính của H. bessonowi so với con người. |
GIAN NAN XÁC ĐỊNH HÌNH DẠNG
Nói đến hóa thạch, thường các bạn sẽ nghĩ đến việc tìm thấy những bộ xương hoàn chỉnh, tuy nhiên trường hợp này không may lại không đúng với Helicoprion nói riêng và hầu hết các loài cá sụn cổ đại nói chung, kể cả loài cá mập huyền thoại siêu to siêu khổng lồ Megalodon. Vì cá sụn thì hầu hết bộ xương của chúng được làm bằng sụn, một thứ dễ phân hủy và phân hủy cũng nhanh hơn nhiều so với xương, thế nên phần lớn những hóa thạch cá sụn mà chúng ta tìm thấy là răng, vốn vẫn được tạo thành từ xương. Chỉ trong một số điều kiện bảo quản cực kỳ lý tưởng, chúng ta mới có được các thành phần hóa thạch khác của bộ xương cá sụn. Đối với Helicoprion, ngoài phần hàm răng xoắn ra thì chúng ta còn tìm được hóa thạch của một phần sụn hàm trên, sụn hàm dưới và sụn môi, được thể hiện bằng các phần tô màu trong hình minh họa này.
Chính vì thế, chỉ riêng việc phục dựng chính xác hình dạng tổng thể của Helicoprion đã là một khó khăn đối với các nhà khoa học. Họ chỉ có thể dựa vào những trường hợp hiếm hoi là họ hàng của Helicoprion có bộ xương được hóa thạch nguyên vẹn hơn để làm điều đó, chẳng hạn như các chi cá sụn Caseodus, Fadenia hay Romerodus.
Về cơ bản thì từ hóa thạch của các loài này, chúng ta có thể ước đoán rằng Helicoprion cũng có một thân hình thuôn dài giống như quả ngư lôi, rộng ở giữa và thon về hai đầu. Chúng có vây hình tam giác ở ngực và lưng, vây đuôi khá cao, chĩa ra hai thùy có kích cỡ tương đương nhau. Hình dáng kiểu này khá giống các loài cá năng động và săn mồi ở vùng nước mở như cá ngừ, cá kiếm và họ cá nhám thu. Dựa trên hàm răng xoắn có chiều dài khoảng 35-40cm, các nhà khoa học cũng ước tính rằng Helicoprion có thể đạt chiều dài toàn bộ cơ thể từ 5-8m, gần tương đương một loài cá mập cũng rất lớn ngày nay là cá mập phơi.
Do phần lớn chỉ để lại hàm răng xoắn nên việc xác định phân loại của Helicoprion cũng không phải chuyện dễ dàng. May mắn là có một mẫu vật ký số IMNH 37899 với nhiều thành phần của hộp sọ được bảo quản hơn đã cho các nhà khoa học nhiều thông tin để xác định phân loại của con cá này, chẳng hạn như cấu tạo hàm gọi là “autodiastylic”, trong đó hàm trên gắn với hộp sọ còn hàm dưới gắn trực tiếp vào hàm trên nhưng lại không có xương móng hàm. Từ đó các nhà khoa học đã xếp Helicoprion vào phân lớp cá sụn Holocephali, còn gọi là phân lớp Toàn đầu, cụ thể hơn là một thành viên của bộ Eugeneodontia, quy tụ các cá sụn Toàn đầu có ngoại hình khá giống cá mập sống từ Kỷ Devon cho đến Tam Điệp. Ở đây xin khẳng định, Helicoprion không phải cá mập mà chỉ là một họ hàng rất xa của cá mập mà thôi. Họ hàng còn sống gần nhất của chúng là cá mập ma chimaera.
 |
| Sarcoprion, một chi cá cùng họ với Helicoprion. |
Bên cạnh Helicoprion, người ta còn phát hiện hóa thạch của một số chi cá sụn khác có nhiều nét tương đồng với nó, chẳng hạn như Parahelicoprion, Sarcoprion với mức độ xoắn ốc khác nhau, chẳng hạn như Parahelicoprion thì chỉ xoắn ốc một nửa, và các nhà nghiên cứu cho rằng đó là đặc điểm thích nghi với những loại con mồi khác nhau hoặc chiến lược săn mồi khác nhau. Từ đó thì họ thành lập họ riêng cho những chi cá sụn này, với Helicoprion là chi điển hình và do đó, họ này có danh pháp khoa học là Helicoprionidae.
“LƯỠI CƯA XOẮN” TRÔNG NHƯ THẾ NÀO VÀ ĐỂ LÀM GÌ?
Nói nhiều như vậy rồi thì cuối cùng, điều chúng ta muốn biết nhất về Helicoprion chắc chắn vẫn là tại sao nó lại sở hữu hàm răng xoắn kỳ dị như vậy và trong thực tế chúng sẽ trông như thế này, cũng như được sử dụng như thế nào. Người thường đã vậy thì các nhà cổ sinh vật học lại càng háo hức trước một sinh vật quái lạ như thế hơn nữa.
 |
| Hình dung ban đầu của Karpinsky về vị trí và hình dạng của vòng răng xoắn trên miệng Helicoprion. |
Ban đầu, sự kỳ dị của hàm răng xoắn này thậm chí còn khiến một số nhà cổ sinh vật học không nghĩ là nó đến từ miệng của con cá. Chẳng hạn như John Strong Newberry tin rằng chúng thực chất là những cái gai để phòng thủ. Cùng ý kiến với Newberry còn có Henry Woodward và Edward Drinker Cope.
Trong khi đó, chuyên khảo năm 1899 của Alexander Karpinsky viết rằng hình dạng kỳ lạ của hóa thạch này khiến việc đưa ra một kết luận chính xác về chức năng của nó gần như là bất khả thi. Mặc dù vậy ông cũng có quan điểm riêng, cho rằng hàm răng xoắn này là một phần của hàm trên và được sử dụng để phòng thủ hoặc tấn công, như trong bản phục dựng lỗi thời này.
Cuộc tranh luận tiếp diễn trong những năm sau đó. Charles Eastman mặc dù đồng tình với Karpinsky rằng trên hàm răng xoắn có những thứ trông giống răng của các loài cá sụn nhưng lại không đồng tình rằng nó nằm trong miệng của con cá, mà là một cấu trúc phòng thử được gắn đâu đó trên mình của nó. Karpinsky cũng lung lay và thay đổi quan điểm khi cho rằng hàm răng xoắn có thể không phải là hàm răng mà là một cấu trúc nằm ở đuôi tương tự như đuôi của hải mã. Tuy nhiên cú quay xe này của Karpinsky đã gặp phải những phản biện dữ dội từ các nhà nghiên cứu khác vốn ủng hộ luận điểm cho rằng hàm răng xoắn là một phần của cấu trúc ở miệng của Helicoprion.
 |
| Một thời gian dài người ta hình dung về Helicoprion như thế này. |
Phải mất hơn một nửa thế kỷ thì cuộc tranh luận về vị trí thực tế của hàm răng xoắn mới đi đến thống nhất rằng nó là một phần hàm dưới của Helicoprion. Tuy nhiên hình dạng chính xác của nó như thế nào vẫn là một vấn đề nan giải. Trong những bản phục dựng sớm nhất theo hướng hàm răng xoắn nằm ở hàm dưới thì một số họa sĩ cổ sinh đã vẽ nó như một cấu trúc bên ngoài cuộn xuống nằm ở hàm dưới của con cá.
Đến năm 1966, nhà nghiên cứu Rainer Zangerl công bố nghiên cứu mô tả một chi cá sụn mới cùng bộ Eugeneodontia với Helicoprion và sống ở Kỷ Than đá, đó là Ornithoprion. Ornithoprion cũng có một hàm răng xoắn nhỏ có vị trí nằm ở chính giữa hàm dưới. Khám phá này đã đem đến một cái nhìn mới cho các nhà cổ sinh vật học về vị trí cũng như công dụng của hàm răng xoắn ở Helicoprion.
Đầu thập niên 1990, các bản phục dựng của Ray Troll hoặc Philippe Janvier đưa ra hình ảnh Helicoprion với phần hộp sọ dài và hẹp, khiến cho nó có cái mũi dài giống như cá mập yêu tinh. Hàm răng xoắn nằm ở ngay đầu hàm, được dùng như một công cụ để cắt đôi con mồi. Đến năm 2008, Mary Parrish tạo ra một bản phục dựng mới, đưa hàm răng xoắn vào sâu bên trong hơn một chút. Thiết kế này dựa trên giả định rằng, hàm răng xoắn của Helicoprion có chức năng hỗ trợ cho việc nuốt mồi hơn là để cắt hay nghiền nát vỏ của con mồi. Tuy nhiên, giả định này không thật sự được ủng hộ.
 |
| Tạo hình phục dựng của Helicoprion hiện nay. |
Đến năm 2009, những thiết kế của Ray Troll và Janvier lại được ủng hộ và cải thiện nhiều hơn với những bằng chứng mới từ các hóa thạch mới. Theo đó, ở hàm trên của Helicoprion có một khoang nằm dọc vừa khít với hàm răng xoắn ở hàm dưới khi miệng đóng lại. Helicoprion được cho là chuyên săn những con mồi thuộc nhóm động vật chân đầu nhưng có vỏ cứng như ốc anh vũ hay cúc đá, và khi hàm của Helicoprion đóng lại, lực cắn sẽ đủ mạnh để vòng răng xoắn cắt đứt lớp vỏ của con mồi. Vòng răng xoắn được tạo thành khi những chiếc răng mới mọc đẩy những chiếc răng cũ vào sâu bên trong hàm dưới tạo thành một hình xoắn. Những con Helicoprion thiếu niên thường có hai vòng xoắn, trong khi những con trưởng thành có đến bốn vòng xoắn.
***
Đó đã là đáp án cuối cùng từ các nhà cổ sinh vật học hay chưa? Câu trả lời có thể vẫn là chưa, bởi dù đã biết nhiều hơn về Helicoprion, nhưng những gì chúng ta biết vẫn là quá ít để có thể lý giải các đặc điểm sinh lý và lối sống của một sinh vật cổ đại đã tuyệt chủng hàng trăm triệu năm trước. Nhưng đó vừa là sự bí ẩn, vừa là vẻ đẹp của ngành cổ sinh vật học.