Hình minh họa loài cá thời tiền sử mang tên Fanjingshania renovata. Hóa thạch của loài cá này nằm trong số các hóa thạch được tìm thấy tại Quý Châu, Trung Quốc. Ảnh: Reuters

Động vật có xương sống và có hàm chiếm hơn 99,8% động vật có xương sống hiện đại, bao gồm cả con người. Những động vật này còn được gọi là gnathostomes và được cho là có nguồn gốc cách đây khoảng 450 triệu năm.

Sự xuất hiện và phát triển của động vật có xương sống và có hàm được cho là đánh dấu một sự đổi mới quan trọng trong quá trình tiến hóa "từ cá thành người". Nhiều cơ quan và cấu trúc cơ thể quan trọng của con người rất có khả năng cũng bắt nguồn từ lịch sử tiến hóa ban đầu của loài động vật này.

Trước đây, những hóa thạch cá có xương hàm sớm nhất được tìm thấy là từ khoảng 425 triệu năm trước. Chính điều này đã tạo ra một khoảng trống 30 triệu năm kéo dài từ cuối kỷ Ordovic cho đến hầu hết kỷ Silur, gây bối rối cho các nhà khảo cổ muốn tìm kiếm bằng chứng xác thực về tiến hóa trong thời đại này.

Để lấp đầy khoảng trống được nhà cổ sinh vật học nổi tiếng Alfred Romer mệnh danh là "một lỗ hổng lớn tồn tại lâu dài trong hồ sơ cổ sinh vật học", nhóm nghiên cứu đã dành một thập kỷ để nghiên cứu hơn 200 nền đá kỷ Silur tại Trung Quốc.

Hình minh họa loài cá da phiến tiền sử. Ảnh: Reuters

Theo các công bố chính thức hôm 28/9 trên tạp chí Nature, dự án khai quật này được dẫn đầu bởi nhóm nghiên cứu từ Viện Cổ sinh vật có xương sống và Cổ sinh của Học viện Khoa học Trung Quốc (CAS). Các nhà khoa học tham gia vào dự án cho biết các hóa thạch cá được phát hiện bằng cách áp dụng các công nghệ và phương pháp luận mới bao gồm CT chính xác cao, phân tích big data và thủy động lực học.

Không phụ lại các nỗ lực không ngừng nghỉ, các nhà khoa học này cuối cùng cũng phát hiện ra hóa thạch hoàn chỉnh của cá da phiến – một loài cá thời tiền sử đã tuyệt chủng và đồng thời là loài cá có hàm từng xuất hiện sớm nhất trên trái đất - tại Trùng Khánh tại lớp trầm tích Lagerstätte, với niên đại 436 triệu năm. Trong chuyên ngành cổ sinh vật học, Lagerstätte là từ dùng để chỉ lớp trầm tích có chứa các mẫu hóa thạch được bảo quản vô cùng tốt và đôi khi còn có thể bảo quản được cả mô mềm.

Trong khi đó, tại lớp trầm tích tại Quý Châu với niên đại khoảng 439 triệu năm, nhiều hóa thạch quý giá khác cũng được tìm thấy. Trong số các phát hiện khảo cổ, các nhà nghiên cứu đã tìm được những chiếc răng được xác định là thuộc về một loài cá mới có tên Qianodus. Khám phá về Qianodus cung cấp bằng chứng hữu hình cho sự tồn tại của động vật có xương sống và có hàm sớm hơn 14 triệu năm so với suy nghĩ trước đây.

Hình minh họa loài cá Qinodus thời tiền sử với bộ răng giống như răng loài cá mập hiện đại. Ảnh: Reuters

Nhờ các khám phá này, các nhà khoa học có thể đạt được thêm nhiều hiểu biết sâu sắc về sự phát triển và đa dạng hóa của các loài động vật có xương sống và có hàm, trong đó bao gồm cả con người.

Ngoài ra, việc khai quật được hóa thạch cá từ kỷ Silur cũng giúp thế giới lần đầu tiên chứng kiến những thứ chưa từng được biết tới trước đây chính là cấu trúc cơ thể và giải phẫu học của loài động vật có xương sống và có xương hàm lâu đời nhất. Theo Global Times trích dẫn CAS, khám phá này thậm chí còn giúp đem lại cái nhìn mới cho câu chuyện tiến hóa từ cá cho tới con người hiện đại, của sự sống từ dưới nước lên trên mặt đất.

Hình ảnh các nhà nghiên cứu làm việc trên các mẫu vật thu được tại Trùng Khánh và Quý Châu. Ảnh: Global Times