Ảnh phác họa về loài Gerrothorax maritimus (Ảnh: Chen Geng, Guizhou University)

Lưỡng cư là loài động vật vừa có thể sống dưới nước và trên cạn. Với làn da mềm và xốp đóng vai trò thiết yếu trong việc trao đổi khí và nước, không một loài lưỡng cư nào có thể sống lâu dưới đại dương do không chịu được độ mặn lớn của muối.

Thế nhưng trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Ecology & Evolution, nhóm các nhà khoa học đã phát hiện 2 hóa thạch của một loài lưỡng cư cổ đại có hình dáng khác thường, cho phép chúng có thể thích nghi một cuộc sống hoàn toàn dưới đáy biển sâu.

Hai hóa thạch này được người dân địa phương phát hiện tại tỉnh Quý Châu (Trung Quốc), nằm trong lớp đá thuộc kỷ Tam Điệp muộn, giai đoạn mà khu vực này vẫn còn nằm dưới biển, là nơi sinh sống của nhiều loài động vật biển như thằn lằn cá, huệ biển và rùa.

Địa điểm phát hiện hóa thạch cách hòn đảo gần nhất hơn 30km, cho thấy loài lưỡng cư này có thể đã sống hoàn toàn ngoài biển thay vì xuất hiện ở vùng nước ven bờ.

Theo nhà cổ sinh vật học Ryosuke Motani thuộc Đại học California, Davis (Mỹ), việc phát hiện một loài lưỡng cư có khả năng thích nghi với môi trường biển đã bổ sung một phát hiện đáng chú ý về hệ sinh thái cổ đại.

Loài lưỡng cư mới có tên Gerrothorax maritimus. Khác với các loài lưỡng cư hiện đại, loài này có cơ thể dẹt, mập mạp và được bao phủ bởi những lớp giáp cứng. Một mẫu hóa thạch hoàn chỉnh cho thấy chúng có chiều dài ít nhất 73,7cm, dù một phần xương đuôi không được bảo tồn.

Lớp giáp cứng này có thể là một đặc điểm quan trọng giúp giải thích khả năng thích nghi của loài vật với môi trường biển. Ở phần lớn các loài lưỡng cư hiện đại, da có khả năng thẩm thấu cao giúp trao đổi nước và khí. Tuy nhiên, lớp giáp cứng của Gerrothorax maritimus có thể hạn chế sự hấp thụ nước qua da, khiến chúng phải lấy nước qua đường tiêu hóa.

Bên cạnh đó, đặc điểm cơ thể dẹt, các chi yếu và lớp giáp nặng cũng cho thấy loài vật này khó di chuyển trên cạn, phù hợp hơn với giả thuyết chúng thích nghi với môi trường sống dưới nước.

Nhằm xác định liệu các cá thể này thực sự sống dưới biển hay chỉ bị cuốn ra khơi sau khi chết, nhóm nghiên cứu đã xem xét tình trạng bảo tồn của hóa thạch. Cả hai bộ xương đều còn khá nguyên vẹn, bao gồm nhiều xương nhỏ ở các chi và ngón.

Theo các nhà khoa học, rất khó có khả năng xác động vật bị cuốn trôi hơn 30km mà vẫn giữ được bộ xương gần như hoàn chỉnh. Thông thường, xác động vật biển sẽ phân hủy và mất các chi trước khi chìm xuống đáy biển. Vì vậy, tình trạng bảo tồn của hai hóa thạch cho thấy các cá thể có thể đã chết gần nơi sinh sống.

Ảnh:Ryosuke Motani

Để kiểm chứng giả thuyết trên, các nhà nghiên cứu tiếp tục phân tích đồng vị strontium trong xương hóa thạch. Đây là nguyên tố có mặt phổ biến trong tự nhiên và có thể tích tụ trong xương động vật.

Tỷ lệ hai đồng vị strontium-87 và strontium-86 có thể thay đổi giữa các khu vực trên đất liền, tùy thuộc vào thành phần đá tại địa phương. Trong khi đó, tỷ lệ này trong nước biển tương đối đồng nhất trên phạm vi toàn cầu.

Kết quả phân tích cho thấy tỷ lệ đồng vị trong xương của hai cá thể Gerrothorax maritimus phù hợp với đặc điểm của nước biển trong kỷ Tam Điệp, thay vì thành phần của lớp đá nơi hóa thạch được tìm thấy.

Nhóm nghiên cứu cho rằng kết quả này có thể phản ánh việc các cá thể đã uống nước biển trong quá trình trưởng thành. Đây là bằng chứng bổ sung cho giả thuyết loài lưỡng cư cổ đại này sinh sống trong môi trường biển.

"Xét về mặt khối lượng cơ thể, Gerrothorax maritimus có lẽ tương đương với kỳ nhông khổng lồ, nhưng có thân hình ngắn và mập mạp hơn”, nhà cổ sinh vật học Ryosuke Motani cho biết.

Hiện nghiên cứu mới dựa trên hai mẫu hóa thạch, nhóm cho biết vẫn cần thêm bằng chứng để làm rõ đặc điểm sinh học và quá trình thích nghi với môi trường biển của loài vật này.