Liên họ khủng long Tyrannosauroidea gồm nhiều thành viên nổi tiếng và có thống trị các vùng đất từ Bắc Mỹ cho đến châu Á. Tuy nhiên trên thực tế, phần lớn các chi khủng long Tyrannosauroidea ở Bắc Mỹ, bao gồm nhiều kẻ săn mồi khét tiếng như Tyrannosaurus, Gorgosaurus hay Albertosaurus… chủ yếu sinh sống ở nửa phía Tây, trên một lục địa trải dài có tên gọi là Laramidia. Ngược lại, ở lục địa phía Đông với tên gọi Appalachia, các bằng chứng về sự tồn tại của các khủng long bạo chúa nói riêng và các theropods nói chung vô cùng hiếm hoi.
Đại lục Appalachia
Trong Kỷ Creta, các mảng kiến tạo cổ đại là Farallon và Kula bị hút chìm xuống bên dưới Mảng Bắc Mỹ. Điều này khiến cho vùng đất bên trên bị bẻ cong tạo thành một lòng chảo cực lớn. Vào cuối Kỷ Creta, mực nước biển dâng cao nhất trong lịch sử tồn tại của Trái đất và nước biển bắt đầu tràn vào các lòng chảo này tạo nên Biển Nội hải phía Tây. Đây là một vùng biển nông trải dài từ Vịnh Mexico đến Bắc Băng Dương, phân cắt lục địa Bắc Mỹ thành hai nửa: Laramidia ở phía Tây và Appalachia ở phía Đông.
Sự chia cắt này đã làm hệ sinh thái ở hai nửa Bắc Mỹ phát triển theo những hướng hoàn toàn khác nhau. Trong khi các điều kiện tự nhiên đã bảo tồn rất tốt dấu tích của hệ sinh thái đa dạng ở Laramidia, biến nơi đây thành một trong những khu vực có nhiều hóa thạch nhất thế giới, thì ngược lại, có rất ít bằng chứng về sự tồn tại của khủng long nói riêng và các loài cổ sinh vật nói chung trên đại lục Appalachia. Do đó nửa phía Đông của lục địa Bắc Mỹ còn được mệnh danh là “vùng đất bị quên lãng”.
Schwimmer (2002) cũng đặt ra giả thuyết sự thiếu vắng các loài theropods ở Appalachia cũng có thể do sự cạnh tranh từ loài cá sấu khổng lồ Deinosuchus rugosus vốn hiện diện rất nhiều ở miền Đông Bắc Mỹ với rất nhiều dấu răng để lại trên hóa thạch của cả các theropods và ornithopods tại đây.
Cho đến nay, chỉ có thể chứng minh được sự hiện diện của hai thành viên liên họ Tyrannosauroidea ở Appalachia là Dryptosaurus và Applachiosaurus. Một số loài như Teihivenator hay Diplotomodon chỉ được biết đến qua tên gọi do bằng chứng về sự tồn tại của chúng chỉ là những mảnh hóa thạch vụn vặt đầy chắp vá. Mới đây, người ta cũng đã phát hiện được xương đùi của một cá thể tyrannosauroid dài khoảng 9 m. Tuy nhiên vẫn chưa xác định được đây là hóa thạch của một loài mới hay thuộc về những loài đã được định danh trước đó.
Dryptosaurus
Dryptosaurus là một trong những loài khủng long đầu tiên được phát hiện ở Bắc Mỹ. Trước đó, tại châu lục này không có nhiều bằng chứng về sự tồn tại của các chi khủng long theropods.
Năm 1866, các công nhân thuộc công ty West Jersey Marl ở Hạt Gloucester, New Jersey tình cờ phát hiện được các mảnh xương của một con vật to lớn không rõ danh tính. Nhà tự nhiên học Edward Drinker Cope được mời đến hiện trường và tại đây ông đã thu thập được rất nhiều các mảnh xương hàm, xương sọ, cẳng chân, xương hông, đuôi và chi trước (có kèm theo vuốt) nằm lẫn trong những tảng đá vôi bùn có niên đại từ Kỷ Creta.
Cope đã xác định đây là các hóa thạch của một chi theropods mới và đặt tên là Laelaps, dựa theo tên của một con chó trong thần thoại Hy Lạp có khả năng bắt được mọi con mồi mà nó săn đuổi. Ngoài ra, dựa trên chi tiết của cái móng vuốt lớn Cope tìm được mà loài duy nhất thuộc chi khủng long này mang tên aquilunguis, nghĩa là “móng đại bàng”.
Ở thời điểm công bố phát hiện của mình, Cope đã gọi đây đây là “loài động vật có xương sống trên cạn ghê gớm nhất mà chúng ta từng biết”. Quả thực, sự kiện này đã gây chấn động giới khoa học thời điểm đó khi đây là bộ xương của một loài khủng long ăn thịt đầu tiên được phát hiện ở Hoa Kỳ, đồng thời các đặc điểm của nó đã giúp các nhà khảo cổ định hình lại cấu trúc của một loài khủng long.
Từ thời điểm đó, các loài khủng long ăn thịt như Laeplaps aquilunguis được mô tả là có chi trước ngắn hơn rất nhiều si với hai chân và có tư thế cũng như hành vi giống với chim nhiều hơn, thay vì là một loài động vật di chuyển bằng cả 4 chân sát mặt đất, giống cá sấu như nhà khoa học Richard Owen đã hình dung trước đây. Điều này thể hiện rõ trong bức tranh Leaping Laelaps được vẽ bởi Charles R. Knight năm 1897, được tham vấn bởi chính Cope. Hiện nay bức tranh gốc đang nằm trong bộ sưu tập của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ.
Tuy nhiên “khủng long Laelaps” không tồn tại được quá lâu khi giới khoa học không công nhận danh pháp này do trước đó Cope không biết rằng cái tên này từ lâu đã được đặt cho một …loài mối. Tận dụng điều này, đối thủ truyền kiếp của ông trong Cuộc chiến Xương (Bone Wars) là Othniel Charles March đã đổi tên Laelaps thành Dryptosaurus (“thằn lằn cào xé”) trong một bản mô tả một loài khủng long được ông phát hiện là Titanosaurus (điều trớ trêu là cái tên này cũng đã được sử dụng do đó Marsh về sau cũng phải đổi tên lại thành Atlantosaurus).
Điều này đã khiến Cope vô cùng giận dữ khi một trong những phát hiện tâm đắc nhất trong sự nghiệp bị đổi tên bởi chính đối thủ của ông. Dĩ nhiên, Cope không bao giờ chấp nhận điều này và vẫn sử dụng cái tên “Laelaps” trong suốt sự nghiệp của mình, mặc cho cái tên Dryptosaurus đã được chính thức công nhận và sử dụng rộng rãi đến ngày nay.
Số phận lận đận của loài khủng long này không chỉ dừng lại ở cái tên khi các nhà khoa học cũng không biết phân loại chúng vào họ nào do các hóa thạch được phát hiện không hoàn chỉnh. Ban đầu, Cope (1866), Leidy (1868) và Lydekker (1888) xếp Laelaps/Dryptosaurus vào chi Megalosaurus do có nhiều đặc điểm tương tự. Sau đó, Marsh đã tách chúng thành một họ riêng biệt mang tên Dryptosauridae.
Hơn 100 năm sau, khi ngày càng nhiều loài khủng long đã được phát hiện, các hóa thạch của loài khủng long này mới bắt đầu được hồi cứu nhưng đến cuối thế kỷ XX, người ta vẫn chỉ biết đây là một khủng long coelurosaur chứ không thể xếp chúng vào một họ cụ thể nào. Mãi đến năm 2005, khi một loài khủng long bạo chúa sơ khai được phát hiện ở miền Đông Bắc Mỹ là Appalachiosaurus có nhiều sự tương đồng với Dryptosaurus cả về hình dạng lẫn kích thước, người ta mới có thể xác định được Dryptosaurus là một thành viên của liên họ Tyrannosauroidea.
Thực ra từ giữa thế kỷ XX, một số nhà khảo cổ như Charles W. Gilmore ha Baird và Horner đã nhận thấy sự tương đồng về một số đặc điểm giải phẫu của Dryptosaurus và các chi khủng long bạo chúa ở cuối Kỷ Creta như Albertosaurus và Tyrannosaurus, tuy nhiên các ý kiến này không được chấp nhận rộng rãi. Năm 2011, Brusatte một lần nữa tái khẳng định nguồn gốc và xếp Dryptosaurus vào vị trí giữa trong thang tiến hóa của liên họ Tyrannosauroidea.
Một cá thể Dryptosaurus có thể dài khoảng 7,5 m và nặng 1,5 tấn. Mỗi móng vuốt trên “bàn tay” của chúng có thể dài đến 20 cm và các móng vuốt này có thể đóng vai trò tích cực giúp con vật giữ và xé xác con mồi.
Trái ngược với lục địa Laramidia ở phía Tây, nơi có hệ sinh thái đa dạng cùng các cuộc đấu tranh sinh tồn đầy khắc nghiệt, thì nửa phía Đông hay lục địa Appalachia nơi Dryptosaurus sinh sống không có nhiều kẻ ăn thịt khổng lồ (Acrocanthosaurus cũng được phát hiện tại đây tuy nhiên chúng tồn tại trước Dryptosaurus hơn 50 triệu năm) nên dù có kích thước không quá lớn, loài khủng long này vẫn nghiễm nhiên trở thành kẻ thống trị tại đây.
Niên đại của các hóa thạch Dryptosaurus được xác định cách thời đại của chúng ta khoảng 67 triệu năm. Mặc dù cùng tồn tại song song với những người họ hàng nổi tiếng ở lục địa phía Tây vào giai đoạn gần cuối thời đại khủng long, nhưng Dryptosaurus vẫn còn giữ nhiều đặc điểm nguyên thủy của các khủng long bạo chúa như chi trước khá dài với ba móng vuốt mỗi bên…
Điều này có thể được lý giải là sự chia tách hai lục địa đã khiến các khủng long bạo chúa ở phía Đông như Appalachiosaurus hay Dryptosaurus đã tiến hóa theo hướng riêng. Ngoài ra, sự cô lập về mặt địa lý và áp lực chọn lọc tự nhiên không quá cao cũng khiến con mồi của Dryptosaurus cũng không đạt được các dạng tiến hóa tiên tiến như ở phía Tây, do đó những kẻ săn mồi này cũng không cần phát triển những thứ vũ khí săn mồi hiệu quả hơn như họ hàng của chúng ở Laramidia.
Appalachiosaurus
Hơn 100 năm sau khi các hóa thạch của Dryptosaurus được phát hiện, người ta mới tìm thấy được bằng chứng về sự tồn tại của một loài khủng long tyrannosauroid khác tại lục địa Appalachia.
Vào năm 1982, Tiến sĩ David T. King của Đại học Auburn cùng vợ là Janet Abbott – King trong một chuyến tìm hóa thạch tại miền Đông Nam Hạt Montgomery đã phát hiện được hộp sọ, xương cẳng chân và một phần khung chậu của một cá thể theropods. Sau đó, Bảo tàng Red Mountain đã quay lại để khai quật thêm các phần còn lại của bộ xương. Kết quả là họ đã thu thập được bộ xương hóa thạch lớn và đầy đủ nhất của một loài theropods từng tồn tại ở phía Đông Hoa Kỳ.
Mãi cho đến 23 năm sau các nhà khoa học mới xác định được đây là một thành viên của liên họ Tyrannosauroidea nổi tiếng và chính thức đặt tên cho loài khủng long mới này là Appalachiosaurus montgomeriensis, với ý nghĩa rất rõ ràng nhằm kỷ niệm nơi phát hiện ra các hóa thạch đầu tiên: Hạt Montgomery, bang Alabama, vùng đất trước kia là một phần của lục địa Appalachia.
Mẫu vật định danh A. montgomeriensis ước tính dài khoảng 7 m, thuộc về một cá thể chưa trưởng thành (dựa vào dấu tích của các thóp trên xương sọ) và chỉ bằng 2/3 kích thước tối đa có thể đạt được trong trường hợp con vật phát triển đầy đủ. Dù tương đối đầy đủ nhưng trên thực tế, mức độ hoàn thiện của bộ hóa thạch chỉ vào khoảng 40%, gồm một số mảnh sọ, xương hàm dưới cùng các đốt sống, các mảnh xương chậu và phần lớn hai chi sau. Tất cả hiện nay đều đang được lưu giữ tại Trung tâm Khoa học McWane ở Birmingham, Alabama.
Ở Appalachiosaurus có các điểm đặc trưng chẳng hạn như trên hộp sọ có dấu vết của 6 xương mào nhỏ chạy dọc theo phần trên của mõm, tương tự với loài Alioramus ở châu Á. Riêng phần chi trước không được tìm thấy, cho nên đến nay vẫn có nhiều quan điểm trái chiều xoay quanh cấu tạo của bộ phận này. Hiện nay đa số đều tán thành ý kiến Appalachiosaurus có chi trước ngắn với hai ngón mỗi bên giống như phần lớn các tyrannosaurid, trong khi các tạo hình trước đó của loài khủng long này đều thể hiện chi trước khá dài và có đến 3 móng vuốt.
Appalachiosaurus montgomeriensis sống vào khoảng 76 – 80 triệu năm trước trong những vùng rừng nhiệt đới rậm rạp ở vùng đất mà ngày nay thuộc khu vực Appalachia, Hạt Montgomery, tiểu bang Alabama, Hoa Kỳ.
Các chuyên gia cho rằng với kích thước không quá to lớn cùng với môi trường sống nên Appalachiosaurus chủ yếu phù hợp với lối săn mồi theo kiểu phục kích. Những khu rừng rậm đã ngăn cản Appalachiosaurus đạt được tốc độ tối đa (chỉ vào khoảng 13 km/h trong địa hình rậm rạp) cho nên thay vào đó chúng phải ẩn nấp trong những bụi cây để chờ con mồi. Mặc dù chỉ có thể chạy với vận tốc không quá cao nhưng Appalachiosaurus có thể bền bỉ đuổi theo con mồi suốt một quãng đường rất xa.
Các nghiên cứu trên hộp sọ và xương hàm của con vật tiết lộ nhiều chi tiết liên quan đến đặc tính săn mồi của loài khủng long này. Ước tính lực cắn của Appalachiosaurus vào khoảng 32,500 newtons, (tương đương 7,193 pounds trên mỗi inch vuông), không thể nghiền nát xương con mồi như những họ hàng xa của chúng là T. rex. Bù lại, Appalachiosaurus sở hữu bộ răng sắc nhọn có thể cắm rất sâu vào da thịt và cong như một cái móc để cắt thịt đối phương.
Các nghiên cứu cho thấy Appalachiosaurus có thể dễ dàng xé xác các con mồi có kích thước tương đương, thậm chí lớn hơn qua chi tiết hóa thạch của những loại khủng long có kích thước lớn và được trang bị lớp giáp chắc chắn được tìm thấy gần đó. Tuy nhiên, do cấu tạo hộp sọ nhỏ chúng thường phải xoay đầu liên tục để xé mồi thay vì cắn nhiều lần.
Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng đóng vai đáng gã săn mồi đáng sợ, đôi khi Appalachiosaurus còn là kẻ bị săn. Trên bộ hóa thạch định danh có in dấu răng của Deinosuchus – một trong những loài cá sấu lớn nhất từng tồn tại và là kẻ thống trị số một của những vùng nước nông Bắc Mỹ thuộc Kỷ Creta. Tuy nhiên, vết thương có dấu hiệu đã lành cho thấy con Appalachiosaurus nhỏ này đã may mắn sống sót sau cuộc tấn công của kẻ ăn thịt khổng lồ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Jovanelly T. J., Lane L. (2012), Comparison of the Functional Morphology of Appalachiosaurus and Albertosaurus, The Open Geology Journal, 6, pp. 65-71. DOI: 10.2174/1874262901206010065
Brownstein C. D. (2018), “A Tyrannosauroid from the Lower Cenomanian of New Jersey and Its Evolutionary and Biogeographic Implications”, Bulletin of the Peabody Museum of Natural History 59(1), pp. 95-105. https://doi.org/10.3374/014.058.0210
Brusatte, S. L. and Benson, R. B. J. and Norell, M. A. (2011), “The Anatomy of Dryptosaurus aquilunguis (Dinosauria: Theropoda) and a Review of its Tyrannosauroid Affinities”, American Museum Novitates, 3717. pp. 1-53. DOI: 10.1206/3717.2
Carr T. D., Williamson T. E. and Schwimmer D. R. (2005), “A new genus and species of tyrannosauroid from the Late Cretaceous (Middle Campanian) Demopolis Formation of Alabama”, Journal of Vertebrate Paleontology, 25(1), pp. 119-143. DOI: 10.1043/0272-4634(2005)025<0119:angaso>2.0.co;2
Loewen, M. A., Irmis, R. B., Sertich, J. J., Currie, P. J., & Sampson, S. D. (2013), “Tyrant dinosaur evolution tracks the rise and fall of Late Cretaceous oceans”, PloS one, 8(11), e79420. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0079420
 – Lục địa Appalachia){kind=link}