Biên niên sử cá mập

Hóa thạch cá mập lâu đời nhất từng được phát hiện dẫn chúng ta quay về kỷ Silua, khoảng bốn trăm năm mươi triệu năm trước. Đáng tiếc thay, chúng ta chỉ còn lại bằng chứng tồn tại là vây của ba loài cá mập siêu cổ đại là Elgestolepis, Mongolepis và Polymerolepis.

Hóa thạch cá mập trở nên thường xuyên hơn trong các trầm tích từ kỉ Đề vôn, cho thấy khả năng sinh tồn của cá mập ngày càng thành công hơn. Hiển nhiên rằng cá càng nhiều, thì hóa thạch để lại cũng càng nhiều. Một số loài thậm chí đã có các đặc điểm rất đặc trưng của cá mập, ví dụ như con Cladoselachle có thân hình giống nhưu một quả ngư lôi dài, bộ vây được thiết kể để bơi với vận tốc cao và linh hoạt. tuy nhiên, các loài này vẫn đang phát triển dưới bóng của các loài dã thú khác, cá mập thời kì này vẫn khá nhỏ và phụ thuộc vào tốc độ để săn mồi cũng như bỏ trốn trước các loài ăn thịt cao cấp hơn như Arthrodire placoderms. May mắn thay, vào cuối kỷ đề vôn một cuộc đại diệt chủng diễn ra, các loài dã thú cấp cao bị tuyệt diệt, tạo điều kiện cho cá mập vượt lên thế chỗ.

Kỷ Carbon và kỷ Permi là thời điểm xuất hiện nhiều loài cá mập độc đáo và kỳ dị nhất. Thật đấy, một số chúng quái đản tới mức, cá mập đầu búa ngày nay tính ra cũng bình thường vailoz. Nổi tiếng nhất phải kể đến Helicoprion, hàm dưới của nó có bộ răng xếp thành cái “roi xoắn ốc” . hiện tại, vẫn chưa ai dám chắc cấu trúc dị hợm này dùng để làm gì, và Helicoprion săn loại con mồi nào. Tuy nhiên, cấu trúc na ná vậy cũng được tìm thấy ở các loài cá mập khác, điển hình là Ornithoprion và Sarcoprion. Hai loài này đều có răng phân bố làm một vòng cung. Khả năng cao là hàm răng này giúp con cá “chặt” con môi ra làm nhiều mảnh.

Bí ẩn của Helicoprion có thể liên quan đến một loài khác- Edestus, tên cúng cơm là “Cá mập kéo”. Edestus được gọi như vậy là vì bộ răng của chúng không tỏa ngang ra như các loài khác, hàm của chúng cũng không phát triển đều đặn. kết quả là răng hàm trong lúc nào cũng chu ra bên ngoài, hướng về phía trước thây vì xếp trên dưới như thông thường. Khả năng cao là Helicoprion có cùng một cách phát triển hàm với Edestus, nhưng ở Helicoprion, hàm của nó cuộn lại. Nhiều người cho rằng hàm răng của các loài này chẳng thể săn mồi được mà chỉ đơn giản dùng để thu hút bạn tình.

Một nhóm cá mập khác rất khác biệt so với cá mập hiện đại được gọi là Xenacanthids. Chúng phát triển một cơ thể hình “lươn” thích hợp điều hướng trong các đầm lầy bị tắc nghẽn bởi các chướng ngại vật. Ngoài ra, Xenacanthids không có vây lưng, chúng có một cái gai đâm ra từ sau lưng đầu. Đây là một đặt điểm thường thấy nhằm phòng thủ trước các loài cá lớn và lưỡng cư.

Một số loài cá mập khác vẫn có vây lưng, nhưng vây lưng lại rất “quái”, quay ngược về kỷ Đề vôn, có một loài tên là Stethacanthus, vây lưng của chúng có hình của một cái đe, trên cái đe đó có chi chít răng cưa, ngoài ra đỉnh đầu của chúng cũng có răng nữa cơ :v. Stethacanthus thường được gọi là “cá mập đe” hay “cá mập bàn là”, người ta giả định vây lưng của nó dùng vào mục địch đe dọa các loài săn mồi, cũng như để nhận diện các cá thể cùng loài, tuy nhiên giả định chỉ là giả định mà thôi :v. Một loài khác cũng có vậy lưng rất dị đó là Falcatus, chúng có vây lưng có hình dạng mũi giáo đâm thẳng về phía trước đầu. tuy nhiên đặc tính này chỉ có ở con trống. Các nhà khoa học khá chắc chắn rằng mũi giáo có tác dụng giúp các chàng Falcatus thu hút bạn tình.

Trước khi tìm hiểu về các loài cá mập khác, mình muốn nói về một nhóm cá na ná cá mập được gọi là “cá mập gai”. Nhóm cá này xuất hiện ở kỷ Silua, nhưng lại bùng nổ ở kỷ Đề vôn và Carbon. Vì đều là cá sụn, cá mập gai là anh chị em bạn dì với cá mập, nhưng không phải cá mập thật sự. Cái tên cá mập gai bắt nguồn từ nhiều nhiều cái gai nhô ra từ cơ thể chúng, có thể dễ dàng đoán được bộ gai có tác dụng phòng vệ, gây khó dễ cho bất kì kẻ nào muốn lại gần và nhai chúng. Ngoài ra, cá mập gai cũng được xem là một trong những loài cá đầu tiên phát triển hàm, các loài cá có trước cá mập gai, tương tự như con Cephalaspis (thiệt ra con này được biết vào đầu kỷ đề vôn) thường được xem là cá không hàm.

Cá mập gai là một nhóm cực kỳ thành công ở thời đại của chúng, chúng phân háo thành rất nhiều loài với rất nhiều hình dạng, sống ở cả những đại dương rộng lớn, cũng như các sông hồ nôi địa. Tuy nhiên, các đối thủ mới như cá mập thật và cá xương lại chiến thắng trong cuộc đua đường dài, cá mậ gai tuyệt diệt vào cuối kỉ permi, ngay trước khi đại trung sinh bắt đầu. Cuối kỉ Permi, cuộc đại diệt chủng khủng khiếp nhất lịch sử trái đất diễn ra, được cho là nguyên nhân chính dẫn đến sự biến mất hoàn toàn của cá mập gai.

Từ đầu kỷ Tam điệp đến cuối kỷ phấn trắng, cá mập tiếp tục phát triển, một vài loài rất giống với cá mập hiện đại. Hybodus có thể coi là loài thành công nhất thời kỳ này,chúng phân bố khắp nơi trên thế giờ, tồn tại từ cuối kỷ Permi đến tận đầu kỷ phấn trắng. Hơn nữa, Hybodus đã sống sót qua cả hai đợt đại diệt chủng kỷ Permi và kỷ Tam Điệp. Sự thành công của Hybodus là nhờ vào khẩu phần ăn đa dạng, thích ứng với nhiều loại con môi khác nhau, bộ răng của Hybodus gồm cả hai loại răng, răng nanh cắt thịt và răng hàm nghiền thịt.

Một số loài khác cùng thời cũng vô cùng hiện đại, Scapanorhynchus.Trong khi đó Squalicorax và Cretoxyrhina đều được công nhận là cá mập đại dương, thích nghi với môi trường biển. Cá mập giờ đây đã gần như hoàn thiện cấu trúc chuẩn, cấu trúc cơ thể cực kỳ hoàn hảo cho môi trường nước. Sự đa dạng cá mập ở thời kỳ này không lớn, tuy nhiên mức độ thích nghi cho khả năng săn mồi thì gia tăng đáng kể. Các loài khác nhau hầu nhwuc hỉ khác nhau ở cấu trúc răng, mỗi loại răng phù hợp với mỗi loại con mồi khác nhau, răng nhọn, ốm để bắt cá, răng cưa tam giác để săn các con mồi lớn, và răng hàm cứng để đập vỡ võ sò, ốc, v.v…

Hẳn là ai ở đây cũng hay bị ấn tượng với mấy em cá mập to bự :v, dù cho ta hay xem cá mập trắng (Carcharodon carcharias) là loài cá mập săn mồi lớn nhất ngày nay, trong khi các loài khác như cá mập voi mặt dù to lớn hơn, nhưng lại là loài ăn phù du. Tuy nhiên, cả hai bé trên chỉ là hạn tôm tép so với mấy anh đại sống vào giai đoạn Oligocene đến Pleistocene.

Boss đại nổi tiếng nhất, chắc hẳn không ai không biết, C. megalodon giờ đây đang là siêu sao màn ảnh nổi tiếng thế giới. Mặc dù C. megalodon chỉ là một thanh niên mới nổi, nhưng thật ra, chúng đã được phát từ tận hồi năm 1843, thập chí hóa thạch răng của chúng còn được phát hiện từ tận thời phục hưng. Với kích thước bé nhất cũng phải 15m, Megalodon là con to nhất và cũng là con cuối cùng của nhóm cá mập răng bự, Những cái tên trước đó, như Otodus và C. angustidenss có chiều dài khoảng 9m.

Có hai vấn đề tồn động trong nghiên cứu cá mập răng lớn, thứ nhất là kích thước tối đa chúng có thể đạt tới. Trừ một vài đốt sống, chúng ta chỉ tìm thấy răng của chúng, thế nên kích thước của con vật thường được tính bằng cách so sánh tỷ lệ kích thước răng so với cơ thể của các loài cá mập hiện đại. Tuy nhiên, mọi thứ bắt đầu lộn xộn khi ta áp dụng các phương pháp đo đạt khác, ví dụ như là  đo chiều xiên của cái răng, lượng men răng và những thức khác … Hầu hết các nghiên cứu cho rằng C. megalodon có kích thước răng lớn nhất, thế nên nó đương nhiên con cá mập to nhất. C. megalodon thường bị lôi ro so sánh với cá mập trắng, đa số các nhà khoa học đồng thuận rằng cá mập trắng là họ hàng gần nhất mà vẫn còn bơi được của C. megalodon. Dựa vào kích thước răng và những phương pháp trên, chiều dài của C. megalodon vào khoảng 15 đến 20 mét, đôi khi còn to hơn nữa :v. Nhưng các nhà nghiên cứu cho rằng khoa học không nhất thiết phải quá chính xác, cứ để một khoảng nho nhỏ như vậy là tốt nhất.

Vấn đề thứ hai đối với nhóm cá mập răng lớn như C. megalodon, C. auriculatus, C. chubutensis, C. angustidens là người ta phải phân loại chúng vào chi nào ? Nếu bạn để ý, các con cá kể trên đều có “C. “ đó là vì các nhà khoa học liệt chúng vào chi Carcharocles, tách biệt khỏi cá mập hiện đại. Vài người khác lại thích để chúng trong chi Carcharodon cùng với cá mập trắng, vi sự tương đồng trong cấu trúc răng của chúng cùng với hiện thực rằng cá mập trắng là loài cá mập lớn nhất ngày nay. Hầu hết giới khoa học đã thống nhất là họ thích chi Carcharocles hơn, vì chỉ dựa vào sự tương tự của vài cái răng mà xếp cá mập trắng cùng chi với cá mập răng lớn thì có hơi hời hợt. Ngoài ra, nhiều nghiên cứu sâu hơn đã chỉ ra nhiều điểm khác biệt giữa chúng. Hiện nay, ta có thể chắc chắn rằng cá mập trắng chẳng phải con cháu gì của đám cá mập răng lớn, nhưng chúng có thể cùng một tổ tiên chung.

Loại hóa thạch được tìm thấy nhiều nhất, như đã nói ở trên, là răng. Cấu tạo gồm dentine ở trong và men răng ở ngoài, răng khá bền trong quá trình phân hủy và hóa thạch. Mấy cái răng thường được bảo quản tốt đến nổi, các đoạn răng cửa vẫn được giữ lại, thậm chí đủ bén để làm chảy máu một bác khảo cổ bất cẩn nào đó. Răng thường được phát hiện một cách độc lập, đôi khi chúng bị bao phủ bởi đá, đôi khi chúng là một phần của đá. Rất hiếm trường hợp nhiều răng của cùng một hàm được phát hiện, phát hiện cả cái hàm thì lại càng hiếm hơn.

Hóa thạch răng hé lộ rất nhiều về tập tính săn môi của con vật, nhất là khi ta so sánh chúng với các loài cá mập ngày nay. Ví dụ như là Squalicorax có răng cưa tam giác, thích nghi để cắt thịt các con mồi lớn thành từng miếng nhỏ, trong khi răng nhọn, hẹp lại hoàn hảo cho khả năng xuyên thủng cơ thể của các loài cá nhỏ. Răng dày, cứng như của loài Ptychodus lại dùng để nghiền vỡ vỏ của các loài có vỏ cứng.

Mặc dù ít được tìm thấy hơn răng, đốt sống cá mập vẫn được nghiên cứu rất nhiều. Tuy nhiên, các đột sống có thành phần là từ sụn đã hóa xương, chúng rất dễ bị phân hủy, thế nên trừ khi một con cá mập chết có thể bị trầm tích bao phủ thật nhanh chóng, đốt sống có thể bị phân hủy toàn bộ. Nhiều khi, chúng ta phát hiện ra các đốt sống hóa thạch đã bị phân hủy một phần, dẫn đến các chuẩn đoán sai lầm. Đôi khi, may mắn hơn, các đốt sống tìm được thấy vẫn còn dính vào nhau, lộ rõ ra phần xương sống, giúp tính toán chính xác chiều dài con vật.

Một thứ khác cực kì đáng giá, nhưng lại cực kì hiếm là vết hằn, có thể cho biết cấu trúc bên trong của bộ xương sụn. vết hằn nổi tiếng nhất thuộc về loài Cladoselache, chúng được bảo quản tốt đến nổi, ngây cả vết hằn của các mô bên trong và cơ quan, bữa ăn của con cá mập cũng được giữ lại. Cung cấp thông tin về sự tương đồng của cá mập hiện đại với các họ hạng cổ xưa của chúng.

Nhiều vết hằn khác sáng tỏ nhiều chi tiết cơ thể đặc thù không phát hiện được qua các loài hóa thạch khác. Ví dụ như vết hằn của loài Stethacanthus cho ta biết về cái vây lưng hình đe, lớp răng cưa trên đỉnh đầu  và lớp râu sụn của vây ngực.  Không một đặc điểm nào nêu trên có thể phát hiện chỉ bằng phân tích răng. Tuy nhiên, những vết hằng quan trọng nhất lại huộc về các loài cá mập nhỏ, hiển nhiên rằng các loài nhỏ hơn thì dễ chôn hơn. Các cá thể dài hơn 2 mét được bảo quản thành từng phần, thông thường là răng, hàm và đốt sống.

Mặc dù ngày nay, cá mập nổi tiếng là kẻ nằm trên đỉnh chuỗi thức ăn, nhưng xưa kia, cá mập lại là một kẻ khá “trung bình”, săn rất nhiều loài, nhưng đồng thời cũng bị rất nhiều loài săn. Hầu hết các tài liệu cho thấy, cá mập có xu hướng tiến hóa khả năng săn mồi, để chúng có thể mở rộng khẩu phần, ăn nhiều loại sinh vật khác nhau, đồng thời đối đầu với sự xuất hiện định kỳ của những tay chơi mới. Một số loài có mập thập chí cạnh tranh trực tiếp với cái đám này, đặc biệt là các loài cá mập săn mồi đại dương, biệt hóa cơ thể, chuyên vào mục tiêu săn bắt một số loài động vật nhất định.

Trong khi đó, các loài cá mập Xenacanthid lại thích vùng đầm lầy nước ngọt, chi chít các loại cây thủy sinh. Xenacanthid hiển nhiên không phải là loài cá duy nhất tung tăng trong vùng, chúng săn nhiều loài cá nhỏ khác nhau, lưỡng cư, đặc biệt là ấu trùng lưỡng cư. Bằng chứng chứng minh Xenocanthid săn ấu trùng lưỡng cư đến từ hóa thạch của một con Triodus, với một con ấu trùng vẫn năm trong bụng ẻm. Cơ thể quanh co như lươn của xenacanthids cho phép chúng bò trườn giữa các chướng ngại vật cũng như dò tìm các con mồi lẫn trốn trong các khu vực dày đặc.

Một vài dấu hiệu của con mồi đến từ một hóa thạch Cladoselache được bảo quản tuyệt vời. Chúng được bảo quản tốt đến mức, chúng ta có thể biết được chính xác loại sinh vật đã bị ăn. Cladoselache cực kì ưa thích các loài cá vây, ngoài ra, chúng còn ăn conodonts (cá lươn tiền sử), chân khớp và… các loài cá mập khác.

Nhiều loài cá mập ngày nay được cho là đã ăn các loài cá mập khác, nhất là khi cá mập con mồi bé hơn chúng rất nhiều. Cá mập con trong bụng mẹ đã biết ăn các anh chị em của chúng rồi. Tính phổ biến trong tập tính ăn thịt đồng loại của cá mập phụ thuộc rất nhiều vào môi trường, trong điều kiện thức ăn dồi dào, cá mập gần như không bao giờ ăn thịt đồng loại của mình. Tuy nhiên, trong điều kiện thức ăn thiếu thốn, tập tính này bắt đầu phát huy tác dụng, đặc biệt là những cá thể ốm yếu bệnh tập, chúng sẽ phát ra tín hiệu đến các con khỏe mạnh hơn, và các con khỏe mạnh này sẽ xem chúng là thức ăn.

Quay lại với kỷ đề vôn, cá mập thường là con mồi của các loài arthrodire placoderms khổng lồ như Dunkleosteus. Tuy nhiên, dẫu placoderms là loài dã thú thống trị, chúng chẳng thể “cầm quyền” được lâu và bị tuyệt chủng vào cuối kỷ Đề vôn. Mở ra một cơ hội quan trọng cho sự phát triển đa dạng cá mập trong kỉ Carbon, nhiều phương pháp săn mồi mới đã xuất hiện. Mặc dù không phải là săn mồi duy nhất, cá mập vẫn có vị trí trọng yếu trong chuỗi thức ăn giai đoạn cuối đại cổ sinh. Tuy nhiên, placoderms biến mất thì một thằng khác lại xuất hiện – bò sát biển.

Đại trung sinh bắt đầu khi kỷ permi kết thúc và kỉ Tam điệp bắt đầu, kéo dài đến cuối kỉ phấn trắng. Thời đại hoàn kim của bò sát, các loài bò sát biển tiếp tục phát triển với bốn nhóm chính, ichthyosaurs, plesiosaurs, pliosaurs và mosasaurs. Hai nhóm ichthyosaurs và plesiosaurs là các đối thủ cạnh trạnh nguồn thức ăn đàng gờm của cá mập. Trong khi đó pliosaurs và mosasaurs tập trung vào các con mồi lớn hơn, tuy nhiên vẫn chưa có bằng chứng là chúng có ăn có mập hay không.

Mặc cho đám mới đến này, cá mập vấn tiếp tục tồn tại. Một số loài như Hybodus tiến hóa theo hướng ăn tạp hơn. Bằng chứng hóa thạch cho thấy Hybodus vừa có răng nanh sắc để bắt các loài có nhanh, vừa có răng dày, cứng để phá vỡ lớp xương ngoài của các loài giáp xác.

Một số loài cá mập khác như Scapanorhynchus lại trở thành tử thần biển sâu. Bằng cách sinh sống ở các vùng nước sâu, Scapanorhychus có thể tránh né tầm hoạt động của các loài bò sát biển- cái đám không thể xuống quá sâu do vẫn thở bằng phổi. Để có thể sinh sống ở nơi thiếu ánh sáng, Scapanorhynchus có cái mõm to hơn, chứa nhiều các thụ thể điện hơn, các thụ thể nào cho phép chúng dò tìm con mồi ở nhữnng nơi tăm tối. Hành vi này vẫn còn được duy trì tới ngày nay ở một số loài cá mập như có mập goblin. Tương tự, loài cá mập ăn sò Ptyhocodus cũng sinh sống ở đáy biển, nơi chúng có thể tìm thấy con mồi ưa thích của mình. Đặc tính phân ly ổ sinh thái này cho phép cá mập ít chạm tráng với bò sát nhất có thể, trong khi sống được nhờ ăn các loại con mồi quá “cứng” đối với các loài khác như loài sò khổng lồ Inoceramus.

Một trong những chiếN lượt khác, để cá mập có thể sinh tồn trong một đại dương toàn “khủng long”, đó là gia tăng kích thước. Ví dụ điển nhất chính là Cretoxyrhina, loài “cá mập sát thủ” tại thời kỳ đó. Với chiều dài 7 mét, Cretoxyrhina dài hơn cả cá mập trắng (hơn 6 mét). Cretoxyrhina có nickname là “cá mập dao” (ginsu shark), đó là vì bộ răng của cá mập dao không những bén, mà còn có lớp men răng rất dày, cho phép chúng  “cắt” xương và vỏ của các loài động vật khác. Bằng chứng hóa thạch cho thấy Cretoxyrhina thành công đến mức, khẩu phần ăn của chúng bao gồm cả một số loài Plesiosaurs và Mosasaurs.

Có rất nhiều giả tưởng về những cuộc chiến sống còn giữa cá mập và khủng long. Đáng tiếc thay, chưa có bấc kì bằng chứng nào rằng hai chủng loài này từng chạm tráng với nhau (bò sát biển không phải khủng long nhá :v). Dẫu vậy, người ta từng tìm thấy hóa thạch răng của một con cá mập Squalicorax gắn vào xương chân của một con khủng long hadrosaurid. Giới nghiên cứu cho rằng, con khủng long đã bị ngã xuống biển và chết đuối, Squalicorax chỉ việc đến và thưởng thức một bữa ăn trời ban.

Cá mập đã chứng minh sức bền của mình, khi sống sót qua cơn đại tuyệt diệt 65 triệu năm trước, đánh dấu sự kết thúc của đại trung sinh, cũng nhưu kỷ nguyên của khủng long và các loài bò sát biển (trừ con rùa nhé). Nắm bắt cơ hội, cá mập vươn lên trở thành loài thống trị đại dương. Ấy vậy mà ngồi trên ngai vàng chưa nóng đít, một đối thủ mới xuất hiện, thách thức vị vua trẻ. Trên cạn, thú có vú đang dần thay thế khủng long, trở thành loài thống trị, cơ mà thú là một đám lòng tham không đáy :v, thống trị đất liền là chưa đủ, chúng tiếp tục xâm lăng đại dương với khởi đầu là Pakicetus và Ambulocetus.

Cá mập tính ra cũng không vừa, đa số các bằng chứng hóa thạch cho thấy, chúng xem thú có vú alf con mồi nhiều hơn là mối đe dọa. Khi các loài thú tiến hóa to hơn, cá mập cũng đáp trả bằng các loài cá mập răng lớn.

Loài cá mập răng lớn to nhất từng được biết đến, như đã giới thiệu ở trên, là C. megalodon. C. megalodon được là đã tiến hóa từ một phả hệ cá mập gồm Otodus -> C. auriculatus -> C. angustidens. C. megalodon mang cho mình loại răng đủ lớn để gây lộn với các loài cá voi vừa và to.

Tuy nhiên, phần thắng không quá nghiên về phía cá mập. Khi cá voi cũng có cho mình những sát thủ khét tiếng như Basilosaurus và Livyaten. Hai loài cá voi này sống ở hai thời điểm khác nhau, Basilosaurus sống ở thời điểm khá sớm, chúng có xu hướng săn các loài cá voi. Chúng săn cả cá mập, thậm chí thách thức các loại cá mập lớn để giành ngôi vương.

Mặc dù biển sâu dậy sóng do sự xuất hiện của cá mập khổng lồ, và sự chạy đua vũ trang của cá voi, Tuy nhiên hai loài này lại có thể cùng sinh sống với nhau, do thức ăn thời đại này khá phong phú và dồi dào. Cuối cùng, cả hai loài đều đi vào dĩ vãng do sự lạnh lên toàn cầu và mực nước biển giảm, dẫn tới thây đổi của các dòng hải lưu. Số lượng con mồi giảm mạnh, cả cá mập khổng lồ lẫn có voi săn mồi đều tuyệt diệt do thiếu thốn nguồn thức ăn.

Ngày nay,các loài cá voi săn mồi duy nhất còn tồn tại là cá nhà táng chuyên săn mực ở các vùng nước sâu. Ngoài ra còn có cá voi orca ( cá voi sát thủ) thích nghi với nhiều loại con mồi khác nhau. Lịch sử đã chứng minh rằng, mở rộng phạm vi con mồi là phương pháp hiệu quả nhất để tồn tại, các loài kén ăn nhưu Helicoprion và C. megalodon đều gục ngã trước thời gian. Ngược lại, loài phàm ăn, hybodus có thể sống sót lên đến hơn 100 triệu năm trước khi chính thức tuyệt diệt.

Bài dịch từ: prehistoric-wildlife