Khủng long sống khi nào và tuyệt chủng ra sao: từ Tam Điệp đến Chicxulub

Khủng long xuất hiện vào kỷ Tam Điệp (Trias), khoảng 230–235 triệu năm trước, và thống trị đất liền suốt kỷ Jura lẫn kỷ Phấn Trắng. Khoảng 66 triệu năm trước, một tiểu hành tinh rộng chừng 10 km đâm xuống bán đảo Yucatán (Mexico ngày nay), cộng với núi lửa phun trào kéo dài ở Ấn Độ, đã xoá sổ mọi khủng long không biết bay. Nhánh duy nhất sống sót là chim.

Đại Trung Sinh: ba kỷ, ba thế giới khác nhau

Các nhà địa chất chia lịch sử Trái Đất thành những khoảng thời gian dựa trên lớp đá và hoá thạch. Thời của khủng long nằm gọn trong đại Trung Sinh (Mesozoic), gồm ba kỷ. Ba kỷ này dài tổng cộng hơn 180 triệu năm, và mỗi kỷ có khí hậu, lục địa và cây cối rất khác nhau.

Một con số làm nhiều người bất ngờ: Stegosaurus sống khoảng 155–150 triệu năm trước, còn Tyrannosaurus rex sống khoảng 68–66 triệu năm trước. Nghĩa là khoảng cách thời gian giữa hai loài này còn xa hơn khoảng cách giữa T. rex và chúng ta. Hình ảnh hai con vật đánh nhau trên tranh vẽ là chuyện không thể có.

Khủng long ra đời thế nào

Đầu kỷ Tam Điệp, Trái Đất vừa trải qua cuộc tuyệt chủng lớn nhất từng biết, cuối kỷ Permi khoảng 252 triệu năm trước, khi phần lớn sinh vật biển biến mất. Trong thế giới trống trải đó, nhiều nhóm bò sát mới nổi lên. Khủng long chỉ là một nhánh nhỏ trong số đó.

Những khủng long cổ nhất được công nhận rộng rãi, như Herrerasaurus và Eoraptor, tìm thấy ở thành hệ Ischigualasto (Argentina), có tuổi khoảng 231 triệu năm. Có vài hoá thạch già hơn, như Nyasasaurus ở Tanzania, nhưng việc nó có phải khủng long thật hay chỉ là họ hàng gần thì vẫn còn tranh cãi.

Điều làm nên một con khủng long không phải kích thước hay vẻ hung dữ, mà là cấu trúc xương hông và chân: chân thẳng đứng ngay dưới thân, giống chân trụ, thay vì chìa sang hai bên như thằn lằn hay cá sấu. Tư thế này giúp chúng đi lại tiết kiệm sức. Đến cuối kỷ Tam Điệp, khoảng 201 triệu năm trước, một đợt tuyệt chủng khác quét sạch nhiều đối thủ của khủng long, mở đường cho chúng bước sang kỷ Jura với vai trò bá chủ.

Cái tên "khủng long" có từ bao giờ

Người ta đào được xương khủng long từ rất lâu, nhưng không biết đó là gì. Năm 1824, nhà địa chất người Anh William Buckland công bố Megalosaurus, loài khủng long đầu tiên được mô tả khoa học. Năm 1825, Gideon Mantell công bố Iguanodon dựa trên những chiếc răng giống răng kỳ đà khổng lồ.

Năm 1842, nhà giải phẫu học Richard Owen gộp các loài này vào một nhóm mới và đặt tên Dinosauria, ghép từ tiếng Hy Lạp deinos (đáng sợ, ghê gớm) và sauros (thằn lằn). Tiếng Việt dịch là "khủng long", tức "rồng đáng sợ", mượn cách gọi của tiếng Trung và tiếng Nhật. Chữ "long" ở đây chỉ là cách gọi cho dễ hình dung; khủng long không có quan hệ gì với con rồng trong truyền thuyết, dù như bài về hoá thạch và huyền thoại sẽ kể, xương khủng long có thể đã góp phần nuôi dưỡng chuyện rồng.

Ngày cuối cùng: tiểu hành tinh Chicxulub

Lớp đất sét chứa iridi

Năm 1980, nhà vật lý Luis Alvarez và con trai là nhà địa chất Walter Alvarez công bố một phát hiện: ở ranh giới giữa đá kỷ Phấn Trắng và đá kỷ Paleogen, có một lớp đất sét mỏng chứa hàm lượng iridi cao bất thường. Iridi hiếm trên vỏ Trái Đất nhưng nhiều trong thiên thạch. Họ đề xuất rằng một vật thể từ vũ trụ đã đâm vào Trái Đất đúng lúc khủng long biến mất.

Tìm thấy hố va chạm

Giả thuyết này bị nghi ngờ suốt nhiều năm vì chưa thấy hố. Đến đầu thập niên 1990, các nhà khoa học xác nhận một hố va chạm bị vùi sâu dưới bán đảo Yucatán, đặt tên theo làng Chicxulub gần đó. Hố rộng khoảng 180 km. Các lớp đá quanh vùng Vịnh Mexico còn ghi lại dấu vết sóng thần khổng lồ và những hạt thạch anh bị sốc áp suất chỉ hình thành khi có va chạm cực mạnh.

Chuyện gì xảy ra sau cú va chạm

Tiểu hành tinh rộng khoảng 10 km lao xuống vùng biển nông giàu đá chứa lưu huỳnh. Bụi và khí lưu huỳnh bắn lên tầng cao che bớt ánh nắng, khiến Trái Đất tối và lạnh đi trong nhiều năm. Cây cối quang hợp kém, chuỗi thức ăn sụp từ gốc. Các ước tính phổ biến cho rằng khoảng ba phần tư số loài sinh vật biến mất trong đợt tuyệt chủng này.

Núi lửa Deccan: kẻ đồng phạm còn tranh cãi

Cùng thời điểm đó, ở vùng nay là cao nguyên Deccan của Ấn Độ, những đợt phun trào dung nham khổng lồ kéo dài hàng trăm nghìn năm, phủ lên đất liền các lớp đá bazan dày hàng km. Khí núi lửa làm thay đổi khí hậu toàn cầu.

Giới khoa học vẫn tranh luận về vai trò của núi lửa Deccan: có nhà nghiên cứu cho rằng nó đã làm hệ sinh thái suy yếu trước, để cú va chạm giáng đòn cuối; có người cho rằng tiểu hành tinh là nguyên nhân chính và núi lửa chỉ góp phần nhỏ. Điểm gần như mọi người đồng ý: cú va chạm Chicxulub xảy ra đúng thời điểm tuyệt chủng, và đó là nguyên nhân quyết định.

Ai sống sót và vì sao

Không phải tất cả đều chết. Cá sấu, rùa, rắn, thằn lằn, ếch nhái, thú có vú nhỏ và một số chim đã vượt qua. Điểm chung của chúng: thân nhỏ, ăn được nhiều loại thức ăn, nhiều loài sống dưới nước hoặc đào hang, có thể chịu đói lâu.

• Chim: là khủng long, nhưng những nhánh sống sót có lẽ là loài nhỏ, sống trên mặt đất, ăn hạt. Hạt cây bền hơn lá, nằm trong đất chờ ngày nảy mầm.
• Thú có vú: phần lớn nhỏ cỡ chuột, ăn côn trùng và xác vụn. Sau khi khủng long lớn biến mất, chúng có cơ hội lớn lên và đa dạng hoá, cuối cùng sinh ra cá voi, voi và loài người.
• Cá sấu: sống ở nước ngọt, nơi chuỗi thức ăn dựa vào xác vụn hữu cơ chứ không chỉ dựa vào cây xanh tươi.

Những con khủng long khổng lồ thì không có lối thoát: cơ thể to cần nhiều thức ăn mỗi ngày, sinh sản chậm, con non mất nhiều năm mới trưởng thành.

Người và khủng long chưa từng gặp nhau

Loài người hiện đại, Homo sapiens, mới xuất hiện khoảng 300.000 năm trước. Giữa con khủng long không biết bay cuối cùng và người đầu tiên là khoảng 66 triệu năm. Hình ảnh người tiền sử cầm giáo săn khủng long trên phim hoạt hình là hư cấu thuần tuý.

Tuy vậy, theo cách nhìn của sinh học hiện đại, khủng long chưa tuyệt chủng hẳn: con gà trong sân, con chim sẻ ngoài hiên đều thuộc nhánh khủng long đã sống sót. Thế giới hôm nay có khoảng một vạn loài chim, nhiều hơn số loài thú có vú.

Góc nhìn hôm nay: tìm hiểu tiếp ở đâu

Câu chuyện tuyệt chủng của khủng long là một bài học về sự mong manh của hệ sinh thái: một biến cố đủ lớn có thể làm sụp chuỗi thức ăn từ gốc. Các nhà khoa học hiện nay dùng chính những lớp đá ấy để hiểu khí hậu thay đổi ảnh hưởng ra sao đến sự sống.

• Bảo tàng ở Việt Nam: Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam (Hà Nội) và Bảo tàng Địa chất (số 6 Phạm Ngũ Lão, Hà Nội) có mẫu hoá thạch và tài liệu về lịch sử Trái Đất.
• Bảo tàng nước ngoài nổi tiếng: Natural History Museum (London), Smithsonian National Museum of Natural History (Washington), Bảo tàng Khủng long Sirindhorn (Thái Lan, gần Việt Nam nhất có nhiều xương khủng long thật).
• Sách nên đọc: The Rise and Fall of the Dinosaurs của Steve Brusatte, kể cả lịch sử khủng long lẫn cách nhà khoa học làm việc, giọng dễ đọc.
• Cho trẻ nhỏ: vẽ một "thước thời gian" dài 2 mét trên giấy, đánh dấu ba kỷ và vị trí loài người ở tận mép cuối — trẻ sẽ tự thấy con người xuất hiện muộn đến mức nào.