Spinosaurus và họ khủng long Spinosauridae
Spinosaurus luôn được biết đến là một trong những loài khủng long ăn thịt có kích thước lớn nhất từ trước cho đến nay. Gã khổng lồ này còn là đại diện cho một họ khủng long bao gồm nhiều loài khủng long nổi tiếng khác như Baryonyx hay Suchomimus…
Họ Spinosauridae chính thức được xác lập sau khi thành viên đầu tiên là Spinosaurus được định danh bởi Stromer năm 1915, mặc dù bằng chứng về sự tồn tại của các khủng long họ này đã được phát hiện từ rất sớm vào đầu thế kỷ XIX tại Anh Quốc. Từ đó cho đến nay, đã có thêm nhiều hóa thạch của các spinosaurid được phát hiện, tuy nhiên, phần lớn đều không hoàn chỉnh dẫn đến các khó khăn trong việc định danh và phân loại.
Các spinosaurid đầu tiên đã xuất hiện từ giữa Kỷ Jura và phát triển mạnh nhất vào nửa cuối Kỷ Creta. Điều đáng chú ý là hóa thạch của các khủng long trong họ Spinosauridae được phát hiện gần như trên toàn thế giới, từ châu Âu, Bắc Phi cho đến Nam Mỹ. Vào giữa Kỷ Jura, Nam Mỹ, châu Phi, châu Nam Cực, châu Úc và tiểu lục địa Ấn Độ vẫn còn liên kết trong siêu lục địa Gondwana. Có nhiều giả thuyết cho rằng các spinosaurid đã từ châu Âu di cư đến Gondwana và xuất hiện trên toàn thế giới khi siêu lục địa bị chia cắt.
Ngoài ra, một số spinosaurid gần đây cũng đã được phát hiện ở châu Á và châu Đại Dương. Trong năm 2021, có đến ba chi khủng long ở châu Âu được bổ sung vào họ Spinosauridae, trong đó có hai chi được phát hiện hoàn toàn mới là Ceratosuchops và Riparovenator. Chi còn lại Camarillosaurus được tái phân loại từ một khủng long ceratosauria.
Các spinosaurid đều có đặc điểm chung là có mõm dài giống cá sấu cùng bộ răng nhọn hình nón (có hoặc không có răng cưa), chi trước khỏe với các móng vuốt cong như lưỡi liềm, thường đi bằng hai chân và thích nghi với việc bắt và ăn cá. Một số loài có thể có các đốt sống lưng nhô cao tạo thành một cánh buồm. Các spinosaurid có thể được chia làm hai phân họ: Baryonchynae và Spinosauridae.
Phân họ Baryonychinae
Phân họ này bao gồm các spinosaurid có các đặc điểm tương tự với chi đại diện là Baryonyx như: có nhiều răng ở hàm dưới, các răng thường cong và bờ có các răng cưa rất mịn. Lỗ mũi của các Baryonychinae cũng nằm thấp hơn so các khủng long thuộc phân họ Spinosaurinae.
Phân họ Spinosaurinae
Được đặt theo tên của Spinosaurus, bao gồm chính chi này và các họ hàng gần gũi là Oxalaia, Irritator, Siamosaurus và Ichthyovenator. Đặc điểm chung của các khủng long trong phân họ này là chúng có cái răng dạng nón, thẳng và không có răng cưa với khoảng cách xa nhau. Tất cả các spinosaurinae đều có xoang mũi nằm cao phía trên hộp sọ, giúp chúng có thể thở dễ dàng khi trầm mình dưới nước.
1. Phân họ Baryonychinae
1a. Baryonyx
Các bằng chứng đầu tiên của Baryonyx được phát hiện bởi một thợ sửa ống nước có sở thích sưu tầm hóa thạch có tên là William J. Walker trong một mỏ đất sét ở gần Oakley, Surrey, Anh quốc. Các mẫu vật sau đó được hiến tặng cho Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London. Năm 1986, loài khủng long này chính thức được các nhà khảo cổ Alan J. Chariq và Angela C. Milner mô tả và đặt tên là Baryonyx (“móng vuốt nặng”) walkeri, nhằm vinh danh người đầu tiên phát hiện được sự tồn tại của chúng.
Cho đến nay, các mẫu vật này vẫn là một trong những bộ xương hoàn chỉnh nhất của một theropod được tìm thấy ở Anh Quốc đồng thời giúp cung cấp một cái nhìn toàn diện nhất về một loài spinosaurid. Sau đó, nhiều phần hóa thạch khác của Baryonyx cũng được tìm thấy ở nhiều nơi trên nước Anh cũng như Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha. Xác định niên đại cho thấy Baryonyx sống ở giai đoạn Barremia đầu Kỷ Creta, cách đây 125 – 130 triệu năm.
Các nhà khảo cổ nổi tiếng như Gregory S. Paul, Phillppe Taquet hay Éric Buffetaut cho rằng Baryonyx có quan hệ gần gũi với Spinosaurus, thậm chí thuộc cùng một loài. Tuy nhiên, Chariq và Milner kiên quyết phủ nhận mối quan hệ giữa hai chi này do chưa có đủ bằng chứng. Mãi đến năm 1997, hai tác giả mới thay đổi ý định và công nhận sự liên quan giữa họ Baryonychidae và họ Spinosauridae nhưng cho rằng Baryonyx nên là chi đại diện cho họ khủng long này do có hóa thạch hoàn chỉnh hơn.
Đến năm 1998, sau sự phát hiện Suchomimus và Cristatusaurus ở châu Phi, Sereno và cộng sự chính thức công nhận Baryonyx là loài đại diện cho phân họ Baryonychinae nằm trong họ khủng long Spinosauridae và phân loại này vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.
Trong bộ hóa thạch đầu tiên của Baryonyx, có các vảy hóa thạch của loài cá cổ đại Lepidotes cùng với phần còn lại của một con Iguanodon chưa trưởng thành, do đó có thể dễ dàng suy được chế độ ăn của loài này. Vẫn chưa rõ Baryonyx có chủ động săn các loài khủng long khác hay chỉ là một kẻ ăn thịt cơ hội nhưng xét cấu tạo cơ thể chủ yếu phù hợp với việc bắt cá nên giả thuyết thứ hai được ủng hộ nhiều hơn. Khác với các họ hàng Spinosaurinae, Baryonyx không dành phần lớn thời gian dưới nước mà chủ yếu ở ven bờ để bắt cá.
1b. Suchomimus
Suchomimus tenerensis được phát hiện năm 1998 tại sa mạc Ténéré thuộc Niger (một quốc gia ở Trung Phi) ngày nay. Loài khủng long có cãi mõm giống cá sấu này sống cách đây 112 triệu năm vào đầu Kỷ Creta, con trưởng thành có thể đạt kích thước đến 11 m. Do đó, đây là loài spinosaurid có kích thước lớn thứ ba trong họ, chỉ sau Spinosaurus và Oxalaia.
Mặc dù sống rất gần với người họ hàng nổi tiếng Spinosaurus nhưng Suchomimus tenerensis lại có họ hàng gần gũi với loài Baryonyx hơn, cho thấy có khả năng trước đây chúng đã di cư một quãng đường khá dài từ châu Âu sang châu Phi.
Giống như các khủng long họ hàng của mình, thức ăn chủ yếu của Suchomimus là cá nhưng những bằng chứng hóa thạch cho thấy chúng cũng là một kẻ ăn thịt cơ hội.
KHÁM PHÁ THÊM CÁC BÍ ẨN VỀ SUCHOMIMUS
1c. Ceratosuchops và Riparovenator
Ceratosuchops inferodios và Riparovenator milnerae cùng được phát hiện trong năm 2021 ở Hệ tầng Wessex có nguồn gốc từ Giai đoạn Barremia đầu Kỷ Creta, ngày nay là đảo Wight của Anh Quốc. Việc phát hiện cùng lúc hai chi tách biệt trong họ Baryonychinae tại cùng một địa điểm không chỉ làm phong phú thêm sự đa dạng về chủng loài spinosaurid tại vùng đất này mà một lần nữa củng cố thêm giả thuyết về nguồn gốc của các spinosaurid.
Có khả năng các Spinosauridae đã tiến hóa tại vùng đất Laurasia trước khi di cư sang châu Á và phía Tây siêu lục đại Gondwana trong giai đoạn đầu Kỷ Creta. Cũng không loại trừ khả năng chính các Baryonichynae đã tiến hóa thành phân họ Spinosaurinae sau khi di chuyển về Gondwana (có lẽ qua bán đảo Iberia) và sự xuất hiện của Camarillasaurus, một dạng sơ khai của các Spinosaurinae càng làm ủng hộ thêm giả thuyết này.
2. Phân họ Spinosaurinae
2a. Ichthyovenator
Các hóa thạch của Ichthyosaurus laosensis (“kẻ săn cá xứ Lào”) được phát hiện năm 2010 tại tỉnh Savannakhet của Lào. Ban đầu loài khủng long này được xếp vào phân họ Baryonychinae, nhưng các nghiên cứu gần đây cho thấy chúng có quan hệ gần gũi hơn với Spinosaurus. Ichthyovenator sống cách đây 113 – 125 triệu năm trước, vào đầu Kỷ Creta.
Ichthyovenator có thể dài từ 8,5 – 10,5 m và có thể nặng đến 2,5 tấn, với cấu tạo cơ thể phù hợp với lối sống dành phần lớn thời gian trầm mình dưới nước hoặc ven bờ để săn cá – món chính trong chế độ ăn của chúng. Khác với các thành viên trong họ, Ichthyovenator không chỉ sở hữu một mà đến hai cái buồm trên lưng, do phần gai sống bị lõm xuống ở phần hông. Đặc biệt, phần gai sống đuôi cũng cao hơn so với nhiều loài khủng long khác chứng tỏ con vật đã sử dụng cái đuôi như một mái chèo rẽ nước, giống cá sấu ngày nay.
2b. Irritator
Sự tồn tại của chi khủng long này được biết đến khi một tay buôn lậu hóa thạch bán lại một hộp sọ gần hoàn chỉnh cho Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Stuttgart. Khi đó, hộp sọ này đã bị chỉnh sửa khiến việc phục dựng lại nó rất khó khăn, và thái độ bực dọc của các nhà khảo cổ khi thực hiện công việc này cũng chính là nguồn gốc của cái tên kỳ quặc được đặt cho chi khủng long này (irritator). Tên loài được đặt theo Giáo sư Challenger, nhân vật giả tưởng trong tiểu thuyết The Lost World của Sir Arthur Conan Doyle, người phát hiện ra khủng long vẫn còn sống ở Amazon.
Do nguyên mẫu hóa thạch được mua lại từ chợ đen nên rất khó xác định chính xác nguồn gốc, nhưng bằng cách phương pháp truy vết các nhà khảo cổ đã xác định được xuất xứ của nó là từ cao nguyên Araripe ở Đông Bắc Brazil, thuộc Hệ tầng Santana có niên đại cách đây 110 triệu năm, vào đầu Kỷ Creta. Một loài spinosaurid cũng được phát hiện trong cùng khu vực và có cùng niên đại với Irritator là Angaturama limai và nhiều nhà khảo cổ đã xem cả hai loài là một.
So với các spinosaurid khác, Irritator có kích thước tương đối nhỏ hơn với chiều dài chỉ vào khoảng 6,5 – 8 m. Chúng có cấu tạo hộp sọ rất giống với Spinosaurus, đồng thời cũng có các răng dạng nón không có răng cưa rất thích hợp cho việc bắt cá. Lỗ mũi của chúng nằm cao gần đỉnh đầu, phù hợp cho việc bơi lặn dưới nước. Đây cũng là đặc điểm khác biệt so với Spinosaurus khi Irritator có lỗ mũi to và quay về phía trước nhiều hơn.
Bên cạnh món ăn chính là cá, Irritator cũng có thể đã bổ sung các dực long vào chế độ ăn của mình. Một hóa thạch của một dực long sống cùng khu vực và thời đại với loài khủng long này đã được tìm thấy với một chiếc răng spinosaurid trên đốt sống. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ Irritator chủ động săn các dực long để làm mồi hay chỉ ăn xác của những con đã chết.
2c. Oxalaia
Chi spinosaurid được đặt theo một vị thần (thần Oxalá trong tín ngưỡng Phi châu đã theo chân những người nô lệ du nhập vào Brazil) này sống ở khu vực ngày nay thuộc Đông Bắc Brazil trong giai đoạn Cenomania ở cuối Kỷ Creta, cách đây khoảng 93,9 – 100,5 triệu năm. Bằng chứng duy nhất về sự tồn tại của chúng cho đến nay là các hóa thạch khai quật năm 1999 tại đảo Cajun thuộc Hệ tầng Alcântara.
Oxalaia là theropod lớn nhất từng phát hiện được ở Brazil, với chiều dài ước tính 12 – 14 m và nặng từ 5 – 7 tấn, và có kích thước chỉ xếp sau Spinosaurus trong họ Spinosauridae. Oxalaia thuộc phân họ Spinosaurinae và là chi có quan hệ gần gũi nhất với Spinosaurus trong danh sách này.
Tuy nhiên, một nghiên cứu của Robert Smyth và cộng sự năm 2020 cho thấy chưa đủ cơ sở để tách Oxalaia quilombensis thành một chi riêng mà đây chỉ là một kiểu hình khác của Spinosaurus aegyptiacus. Giả thuyết này cho thấy có khả năng vào giai đoạn Cenomania, khi Nam Mỹ và châu Phi vẫn chưa bị tách xa như ngày nay, các tổ tiên của Spinosaurus hoặc chính những Spinosaurus aegyptiacus đã bơi qua những eo biển hẹp chia cắt hai lục địa này vào Nam Mỹ và trở thành thành Oxalaia.
2d. Camarillasaurus
Các hóa thạch của Camarillasaurus (thằn lằn Camarilla) được phát hiện ở Hệ tầng Camarillas (thuộc tỉnh Teruel, Tây Ban Nha) có nguồn gốc từ Giai đoạn Barremia ở đầu Kỷ Creta.
Ban đầu, chi khủng long này với chỉ một loài duy nhất là C. cirugedae được Bárbara Sánchez-Hernández và Michael J. Benton xếp vào nhóm các khủng long ceratosauria. Tuy nhiên, các nghiên cứu từ năm 2019 trở đi cho thấy các hóa thạch của chúng có nhiều điểm tương đồng với các spinosaurid đã được phát hiện. Đến năm 2021, Camarillasaurus chính thức được xếp vào họ Spinosauridae. Như vậy, đây là loài spinosaurid thứ ba được phát hiện ở bán đảo Iberia, cùng với Baryonyx và Vallibonavenatrix.
3. Chưa xếp phân họ
3a. Siamosaurus
Siamosaurus suteethorni được đặt theo tên của nhà khảo cổ học người Thái Lan, Suteethorn. Loài spinosaurid này sống ở hệ tầng Sao Khua thuộc giai đoạn Barremia, đầu kỷ Creta, cách đây 125 – 129,4 triệu năm.
Năm 1983, nhà khảo cổ người Pháp Éric Buffetaut và cộng sự người Thái Lan là Rucha Ingavat đã mô tả một số răng hóa thạch có nguồn gốc từ Hệ tầng Sao Khua có niên đại từ Giai đoạn Barremia thuộc Kỷ Creta (cách đây 125 – 129,4 triệu năm), thuộc khu vực tỉnh Khon Kaen, Vương quốc Thái Lan. Mặc dù khi đó vẫn chưa xác định được các hóa thạch này thuộc về loài nào nhưng có khả năng đây chính là những bằng chứng đầu tiên về sự tồn tại của một khủng long họ Spinosauridae ở châu Á.
Đến năm 1986, loài khủng long mới này được đặt tên là Siamosaurus suteethorni (thằn lằn Xiêm). Như vậy, Siamosaurus trở thành spinosaurid đầu tiên sống ở châu Á và là một trong bốn loài khủng long phát hiện được ở Thái Lan. Sau đó, nhiều mẫu răng hóa thạch tương tự được phát hiện ở Hệ tầng Khok Kruat có niên đại trẻ hơn, nhưng các tranh cãi bắt đầu nổ ra khi nhiều nhà khảo cổ cho rằng chỉ dựa trên các mẫu răng hóa thạch là chưa đủ công nhận Siamosaurus là một thành viên của họ Spinosauridae.
Cho đến khi nhiều phần xương hóa thạch còn lại được phát hiện, đặc biệt là một phần xương ở Hệ tầng Khok Kruat được nhà khảo cổ Samathi gọi là Phuwiang spinosaurid B được phát hiện có nhiều điểm tương đồng với Baryonyx và Camarillasaurus thì sự tồn tại của Siamosaurus với tư cách một họ hàng của Spinosaurus mới dần được chấp nhận.
Do các mẫu vật không đầy đủ nên chưa có sự nhất quán về kích thước ước lượng của Siamosaurus. Nhà nghiên cứu khủng long người Mỹ Don Lessem cho rằng con vật có thể đạt đến kích thước 9,1 m. Tuy nhiên, các tác giả khác cho rằng chúng có kích thước nhỏ hơn. Gần đây nhất, Samathi ước lượng Siamosaurus có chiều dài chỉ vào khoảng 5 m.
3b. Vallibonavenatrix
Các hóa thạch của Vallibonavetrix nằm trong bảo tàng cá nhân của một nhà sưu tầm hóa thạch người Tây Ban Nha Juan Cano Fornerở thị trấn San Mateau. Dựa trên các mô tả về mẫu hóa thạch này của nhà khảo cổ người Tây Ban Nha Fernando Gómez-Fernández, năm 2019, Elisabete Malafaia đã chính thức đặt tên cho loài mới này là Vallibonavenatrix cani, nhằm tri ân Juan Cano Forner vì đã phát hiện và gìn giữ các hóa thạch này.
Vallibonavenatrix có nguồn gốc từ hệ tầng Arcillas de Morella, có niên đại vào đầu Kỷ Creta, cách đây 125 – 129,4 triệu năm. Đây là một trong ba loài spinosaurid sinh sống ở bán đảo Iberia, cửa ngõ từ châu Âu tiến vào siêu lục địa Gondwana. Hiện tại vẫn chưa có đủ căn cứ để có thể xếp Vallibonavenatrix vào phân họ Baryonychinae hay Spinosaurinae.
