Bí ẩn da cá hóa thạch 52 triệu năm vẫn còn nguyên

Các nhà khoa học Úc phát hiện cơ chế đặc biệt giúp da và vảy loài cá cổ đại được bảo tồn suốt hàng chục triệu năm, dù nằm trong môi trường giàu oxy vốn gây phân hủy.

Một nghiên cứu quốc tế mới đây do Đại học Curtin (Úc) dẫn đầu đã giải mã bí ẩn về cách da và vảy của một loài cá hóa thạch có thể bảo tồn được suốt 52 triệu năm, qua đó mở rộng hiểu biết về khả năng tồn tại của những vật liệu sinh học mỏng manh nhất qua thời gian. 

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Environmental Microbiology, đã phân tích một mẫu vật cá Diplomystus dentatus được bảo tồn nguyên vẹn một cách đáng kinh ngạc, bao gồm cả da và vảy đã hóa thạch, được tìm thấy tại khu vực "Lòng chảo Hóa thạch" (Fossil Basin) ở Wyoming, Mỹ. 

Mặc dù mẫu vật nằm trong môi trường vi mô giàu oxy vốn thường gây phân hủy mô, nhưng nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng sự phân hủy ban đầu của da cá chứa chất béo, đã tạo ra môi trường thuận lợi để các khoáng chất phosphate hình thành và nhanh chóng thay thế vật chất hữu cơ, dẫn đến quá trình hóa thạch.

Các nhà khoa học mô tả sự phân hủy da giải phóng axit béo và ion hydro, tạo ra điều kiện hóa học đặc biệt. Điều kiện này đã thúc đẩy quá trình hóa thạch bằng phosphate và ngăn chặn sự hình thành cặn carbonate gây phân hủy mô.

Tiến sĩ Amy Elson từ Trường Khoa học Trái đất và Hành tinh của Đại học Curtin, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết phát hiện này đã thách thức các giả định lâu nay về vai trò của oxy trong quá trình hóa thạch. 

"Chúng ta thường cho rằng điều kiện ít oxy (thiếu oxy) là yếu tố thiết yếu để bảo tồn mô mềm, vì oxy đẩy nhanh sự phân hủy. Nhưng nghiên cứu này chứng minh rằng ngay cả trong môi trường giàu oxy, các điều kiện hóa học độc đáo vẫn có thể bảo vệ các mô mỏng manh suốt hàng chục triệu năm. 

Công trình của nhóm mang đến hiểu biết mới về lý do một số hóa thạch giữ được chi tiết đáng kinh ngạc, trong khi những hóa thạch khác thì không", bà Elson nói.

Tác giả cao cấp của nghiên cứu, giáo sư Kliti Grice - Giám đốc sáng lập Trung tâm Hóa học hữu cơ và đồng vị WA (trung tâm nghiên cứu của Đại học Curtin ở Perth) - nhận định nghiên cứu này mang lại ý nghĩa rộng lớn, vượt ngoài phạm vi khoa học cổ sinh vật học. 

Theo bà, ngoài tái tạo lịch sử tiến hóa của Trái đất, việc hiểu rõ các quá trình này còn có thể truyền cảm hứng cho các phương pháp bảo quản vật liệu sinh học trong y học, định hướng thăm dò tài nguyên năng lượng/khoáng sản và cải thiện cách thức cô lập carbon nhằm giải quyết biến đổi khí hậu.