Buzz
Côn trùng khổng lồ luôn là nguồn tài nguyên phong phú cho các bộ phim khoa học viễn tưởng, và đã từng có những thời kỳ đạt được kích thước siêu to khổng lồ.
Nếu những con côn trùng bị đột biến và đạt tới kích thước khổng lồ thì có lẽ vũ khí thông thường của con người cũng không thể đối phó với chúng. Điều này là một lợi thế lớn để sinh tồn ngoài tự nhiên. Vậy tại sao những loài côn trùng đã từng phát triển lớn mạnh, nhưng sau đó lại tiến hóa để thu nhỏ kích thước của mình?
Năm 1880, tại Commentry, Pháp, những người khai thác than đã phát hiện hóa thạch của một loài côn trùng khổng lồ với đôi cánh quá khổ. Charles Bloomoniat, một nhà sinh vật học Pháp, đã đặt tên cho nó là Meganeura - Con chuồn chuồn khổng lồ.
Năm 1979, một hóa thạch khác của một con chuồn chuồn khổng lồ đã được tìm thấy ở Bolsover và hiện được lưu trữ trong Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Pháp ở Paris.
Con chuồn chuồn này giống như chuồn chuồn hiện đại, nhưng đôi cánh của nó dài tới 75cm, gấp nhiều lần so với chuồn chuồn hiện đại và cũng được coi là loài côn trùng to lớn nhất từng tồn tại trên Trái Đất.
Meganeura sở hữu kích thước tương đương với một con đại bàng hiện đại và ăn chủ yếu là các loài côn trùng bay, bò sát và thậm chí cả những loài lượng cư nhỏ. Chúng có thể là cảm hứng cho chuồn chuồn khổng lồ trong tiểu thuyết Jurassic Park của Michael Crichton.
Những con chuồn chuồn khổng lồ Meganeura sống trong thời kỳ Carbon cách đây khoảng 300 triệu năm. Điều này có nghĩa là chúng tồn tại trước cả những con khủng long khổng lồ sống từ 250 triệu đến 65 triệu năm trước đây.
Trong thời kỳ này, ngoài những con chuồn chuồn khổng lồ, trên Trái Đất cũng tồn tại các loài muỗi dài và to như ngón trỏ, côn trùng chân đốt có thể dài tới 1,55 mét và nòng nọc khổng lồ dài 2,6 mét... tất cả những loài côn trùng khổng lồ đều xuất hiện trong thời kỳ này. Do đó, thời kỳ Carbon còn được biết đến với cái tên 'thời đại côn trùng khổng lồ'.
Những loài động vật chân đốt khổng lồ này đã sống trên Trái Đất khoảng 50 triệu năm và sau đó biến mất trong các vụ tuyệt chủng hàng loạt.
Nhưng sau đó chúng lại xuất hiện một lần nữa, chỉ là kích thước nhỏ bé hơn nhiều so với trước. Theo thời gian và tiến hóa, côn trùng đã dần trở nên nhỏ bé như hiện nay.
Những loài côn trùng đã từng phát triển thành khổng lồ và thống trị thế giới, nhưng tại sao chúng lại trở thành những sinh vật nhỏ bé và dễ bị tiêu diệt chỉ bởi một cú đập tay của con người?
Năm 2012, các nhà cổ sinh vật học Matthew Clappen và Jared Carr tại Đại học California, Santa Cruz đã công bố một bài báo nói về việc họ đã biên soạn một cơ sở dữ liệu bao gồm hơn 10.500 hóa thạch côn trùng trong 320 triệu năm để tìm hiểu về sự thay đổi về chiều dài cánh và kích thước của chúng trong quá trình tiến hóa.
Họ phát hiện rằng trong 150 triệu năm đầu tiên của tiến hóa côn trùng, kích thước cơ thể của chúng có mối liên hệ với nồng độ oxy trong môi trường sống của chúng.
Trong môi trường có nồng độ oxy cao, côn trùng có thể phát triển thành kích thước lớn hơn, nhưng mối quan hệ này dần biến mất và côn trùng cũng trở nên nhỏ hơn theo thời gian.
Khi hình dạng cơ thể của côn trùng bắt đầu giảm nhỏ, số lượng các loài chim săn mồi cổ đại tăng lên, chúng tiến hóa để có thêm đôi cánh tương tự như những loài chim hiện đại.
Nghiên cứu hóa thạch cho thấy các loài chim ở thời điểm đó có cấu trúc giống với những loài khủng long có cánh, nhưng khả năng săn mồi của chúng được cải thiện đáng kể.
Điều này có nghĩa là côn trùng lớn dễ bị phát hiện và trở thành mục tiêu của các loài chim săn mồi cổ đại.
Tuy nhiên, cách đây 60 triệu năm, với sự tiến hóa của loài dơi và sự tuyệt chủng hàng loạt trong kỷ Phấn trắng, các loài côn trùng lại thu nhỏ kích thước để tồn tại và trở nên khó bị phát hiện hơn.
Vì sao thời đại của côn trùng khổng lồ Trái Đất lại có nồng độ oxy cao đến vậy? Thời kỳ Carbon là thời kỳ của thế giới thực vật phát triển mạnh mẽ. Khí hậu ấm áp và ẩm ướt, rất thích hợp cho sự phát triển của thực vật, tạo ra rừng và đầm lầy, làm tăng hàm lượng oxy trong khí quyển lên rất cao.
Hiện nay, hàm lượng oxy trong không khí là khoảng 21%. Tuy nhiên, theo nghiên cứu của nhà sinh vật học Robert Berner thuộc Đại học Yale, trong thời kỳ Carbon, hàm lượng oxy có thể lên đến 35%, cao hơn nhiều so với hiện tại.
Để chứng minh mối liên hệ giữa hàm lượng oxy và kích thước côn trùng, các nhà khoa học đã nuôi chuồn chuồn trong các điều kiện khác nhau về oxy. Kết quả cho thấy, chuồn chuồn nuôi trong môi trường có nồng độ oxy cao phát triển nhanh hơn và dài hơn 20-15% so với chuồn chuồn tự nhiên.
Mặc dù kích thước của chuồn chuồn vẫn nhỏ hơn nhiều so với tổ tiên của chúng ở thời kỳ carbon, nhưng sự biến đổi này có thể giải thích bằng việc nồng độ oxy ảnh hưởng đến chiều dài cơ thể chuồn chuồn.
Trước khi có sự xuất hiện của các thiên địch, hàm lượng oxy trên Trái Đất rõ ràng liên quan đến việc thay đổi kích thước của côn trùng.
Tuy nhiên, không tất cả các thí nghiệm đều cho thấy mối liên hệ giữa kích thước côn trùng và nồng độ oxy. Một số nghiên cứu cũng đã thực hiện thí nghiệm tương tự và thu được kết quả phù hợp.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu cào cào, mọt gạo và một số côn trùng khác, sau đó nuôi chúng trong các môi trường oxy khác nhau. Kết quả cho thấy, không phải tất cả các côn trùng trong môi trường oxy cao đều phát triển lớn hơn, và ngược lại.
Sau đó, các nhà khoa học đã thực hiện thí nghiệm tương tự với ruồi giấm và thu được kết quả phù hợp. Một số ruồi giấm tăng kích thước trong môi trường oxy cao và một số không.
Vậy tại sao côn trùng từ bỏ cơ thể to lớn và trở nên nhỏ hơn? Điều này còn cần nhiều nghiên cứu hơn, nhưng có thể kết luận rằng việc thích nghi với môi trường và thu nhỏ kích thước đã giúp chúng chiếm giữ hầu hết mọi môi trường sinh thái trên hành tinh.
