- Tham gia
- 25/11/2012
- Bài viết
- 351
(kenhsinhvien.vn) Sự phong phú ước tính của loài săn mồi mang tính biểu tượng này nghĩa là các hoá thạch của T. rex chúng ta có được ngày nay là cực kỳ hiếm.
Nếu du hành ngược thời gian về 67 triệu năm trước đến vùng Montana cổ đại, bạn sẽ bước vào vương quốc của tên bạo chúa: Tyrannosaurus rex – kẻ săn mồi đã trở thành biểu tượng. Tuy nhiên trước khi khám hiểm thế giới bị mất ấy, bạn có thể muốn biết rằng: Trung bình thì một con T. rex ở gần bạn nhất cách bao xa?
Nghe có vẻ sẽ không tài nào biết được, nhưng sau khi nghiền ngẫm các nghiên cứu về T. rex trong 2 thập kỷ, một nghiên cứu mới đã cung cấp những ước tính về mật độ quần thể của loài vật này. Nhiều khả năng một con T. rex sẽ cách bạn trong bán kính 24 km, nếu không muốn nói là gần hơn nhiều.
Các nhà cổ sinh vật học đã tìm ra số lượng T. rex sống trên Trái Đất – và họ nhận thấy có khoảng 20,000 con còn sống tại một thời điểm bất kỳ trong khoảng thời gian từ 2 đến 3 triệu năm.
Nghiên cứu mới này, được đăng ngày 15/4/2021 trên tạp chí Science, cũng quy đổi mật độ quần thể sang số lượng ước tính T. rex từng tồn tại. Các nhà nghiên cứu ước tính trung bình có 20,000 con T. rex còn sống tại một thời điểm bất kỳ và khoảng 127,000 thế hệ của nó đã sống và chết đi. Những con số trung bình ấy cho thấy rằng có tổng số 2.5 tỷ con T. rex đã từng sống chung với các loài khác ở vùng Bắc Mỹ bản địa, có thể xa về phía bắc Alaska hoặc về phía nam Mexico, trong khoảng thời gian từ 2 đến 3 triệu năm.
Nghiên cứu này không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học ước tính số lượng T. rex. Trên thực tế, mật độ quần thể trung bình trong bài báo mới này – khoảng một con T. rex trên 109 km vuông – gần giống với một ước tính trước đây được đăng năm 1993. Nhưng nghiên cứu mới đã sử dụng nghiên cứu sinh học của T. rex mới nhất ấy để thiếp lập giới hạn trần và giới hạn sàn một cách chính xác trên tổng số lượng.
Sau khi chạy hàng triệu mô phỏng máy tính, mỗi mô phỏng kết hợp các giá trị khả dĩ lệch nhau một chút, nghiên cứu này đã tìm ra tổng số T. rex thấp nhất có thể là 140 triệu con và cao nhất là 42 tỷ con, với con số trung bình dao động khoảng 2.5 triệu con. Tương tự như vậy, ở bất cứ đâu cũng có từ 1,300 đến 328,000 con T. rex còn sống ở một thời điểm bất kỳ, với trung bình là 20,000 con.
“Thật hào hứng khi có người đang dùng mọi thứ chúng tôi biết về T. rex để cố gắng tìm ra động lực học quần thể,” nhà cổ sinh vật học Holly Woodward của Trung tâm Khoa học Sức Khoẻ, Đại học bang Oklahoma, người đã không tham gia vào nghiên cứu mới này, cho biết. “Thật thú vị và vui mừng vì nó chưa từng được thực hiện ở quy mô như thế này.”
Các ghi chép về T. rex
Trong 20 năm qua, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra số lượng bất thường của T. rex, bao gồm tuổi thọ của chúng (khoảng 28 năm), độ tuổi trưởng thành (khoảng 15.5 năm tuổi), và cân nặng của chúng khi trưởng thành (trung bình khoảng 15,000 pound). Các dữ liệu này giúp các nhà khoa học tính toán thời gian thế hệ của T. rex khoảng trên dưới 19 năm, và khối lượng cơ thể trung bình của T. rex vào một thời điểm bất kỳ.
Để biết được số lượng của quần thể T. rex, các nhà nghiên cứu đã tận dụng mối liên hệ giữa khối lượng cơ thể và mật độ quần thể giữa các sinh vật sống. Trung bình khi khối lượng cơ thể tăng lên 10 lần, mật độ quần thể sẽ giảm đi hơn 4/5 – mô hình này được gọi là định luật Damuth.
Damuth là nhà sinh thái học của Đại học California, ông lần đầu khám phá ra mô hình này bằng cách thu thập dữ liệu sinh thái trong 30 năm về sinh vật hữu nhũ đang sống. Tuy nhiên, định luật Damuth không đúng hoàn toàn, vì các sinh vật có sự khác nhau lớn trong lối sống và môi trường sống. Chẳng hạn như linh cẩu đốm và báo đốm có cùng khối lượng cơ thể, và cả hai đều là động vật săn mồi, nhưng mật độ quần thể của linh cẩu cao hơn khoảng 50 lần.
Khi áo dụng vào T. rex (sau khi đã tuỳ chỉnh vì T. rex không phải là động vật có vú), định luật Damuth cho thấy rằng tổng số thật sự của loài khủng long này có khả năng rơi vào khoảng 140 triệu đến 42 tỷ cá thể.
“Trong cổ sinh vật học, ước tính mọi thứ rất khó… vì vậy tôi đã bắt đầu nghĩ nhiều hơn về việc tập hợp chúng lại và nghĩ ít hơn về việc ước tính. Liệu tôi có thể đặt ra một giới hạn trần và giới hạn sàn chắc chắn hay không?” Charles Marshall nói, ông là nhà cổ sinh vật học của Đại học California, Berkeley, đồng thời cũng là tác giả nghiên cứu chính.
Từ hữu sinh đến hoá thạch
Bên cạnh việc hiểu rõ hơn có bao nhiêu động vật săn mồi có kích thước giống loài voi đang giẫm chân xung quanh, Marshall và nhóm của ông đã có thể nghiền ngẫm các con số để ước tính đúng hơn tần suất hình thành các hoá thạch. Có thể nào xác suất của quá trình hoá thạch T. rex được định lượng theo cùng một cách chúng ta tính xác suất bị sét đánh trúng hay không?
Có hơn hàng trăm mẫu vật của T. rex đã được biết đến, nhưng khoảng 2/5 trong số đó thuộc sở hữu tư nhân hoặc đang trong tay các con buôn do đó không thể nghiên cứu xác thực được. Vì thế để thiết lập tổng số hoá thạch tối thiểu cho mục đích nghiên cứu, nhóm của Marshall đã giới hạn con số là 32 hoá thạch T. rex đã lớn được các cơ sở công lập nắm giữ.
Nếu tất cả T. rex từng sống – ước tính là 2.5 tỷ con – tạo được chỉ 32 hoá thạch, thì chỉ khoảng 1 trong 80 triệu con T. rex đã hoá thạch khi chúng chết. Ngay cả nếu có một tỷ lệ hoá thạch cao hơn mà chúng ta chưa tìm ra được hài cốt, xác suất quá nhỏ này càng nhấn mạnh việc một xác chết động vật bị chôn đủ nhanh và trong điều kiện hoá học thích hợp để khoáng hoá và tạo hoá thạch là cực kì hiếm. “Nếu T. rex ít hơn 1,000 lần – nếu tổng số của chúng không phải là 2.5 tỷ mà là 2.5 triệu, chúng ta có thể sẽ không bao giờ tìm ra được chúng,” Marshall nói.
Phương pháp của nhóm Marshall đã vạch ra cũng có thể được sử dụng cho các sinh vật đã tuyệt chủng khác. Trong số các loài khủng long, các nhà nghiên cứu cho rằng một trong các ứng cử viên tốt nhất là khủng long ăn cỏ Maiasaura thuộc kỷ Phấn Trắng, được biết đến từ hàng trăm mẫu vật, từ lúc mới sinh đến tuổi trưởng thành.
Đối với Woodward, một trong những kết quả thú vị nhất của nghiên cứu chính là hoá thạch khủng long thực sự rất hiếm. Nếu các loài khác ngoài T. rex cũng có tỷ lệ này, các nhà nghiên cứu có thể ước tính có bao nhiêu loài khủng long đã hoàn toàn không hoá thạch được, và hiện nay đã mất dạng không thể phục hồi. “Có thể biết được chúng ta đã bỏ lỡ bao nhiêu cũng quan trọng như có thể biết được chúng ta đã có bao nhiêu,” cô nói.
Nếu du hành ngược thời gian về 67 triệu năm trước đến vùng Montana cổ đại, bạn sẽ bước vào vương quốc của tên bạo chúa: Tyrannosaurus rex – kẻ săn mồi đã trở thành biểu tượng. Tuy nhiên trước khi khám hiểm thế giới bị mất ấy, bạn có thể muốn biết rằng: Trung bình thì một con T. rex ở gần bạn nhất cách bao xa?
Nghe có vẻ sẽ không tài nào biết được, nhưng sau khi nghiền ngẫm các nghiên cứu về T. rex trong 2 thập kỷ, một nghiên cứu mới đã cung cấp những ước tính về mật độ quần thể của loài vật này. Nhiều khả năng một con T. rex sẽ cách bạn trong bán kính 24 km, nếu không muốn nói là gần hơn nhiều.
Các nhà cổ sinh vật học đã tìm ra số lượng T. rex sống trên Trái Đất – và họ nhận thấy có khoảng 20,000 con còn sống tại một thời điểm bất kỳ trong khoảng thời gian từ 2 đến 3 triệu năm.
Nghiên cứu mới này, được đăng ngày 15/4/2021 trên tạp chí Science, cũng quy đổi mật độ quần thể sang số lượng ước tính T. rex từng tồn tại. Các nhà nghiên cứu ước tính trung bình có 20,000 con T. rex còn sống tại một thời điểm bất kỳ và khoảng 127,000 thế hệ của nó đã sống và chết đi. Những con số trung bình ấy cho thấy rằng có tổng số 2.5 tỷ con T. rex đã từng sống chung với các loài khác ở vùng Bắc Mỹ bản địa, có thể xa về phía bắc Alaska hoặc về phía nam Mexico, trong khoảng thời gian từ 2 đến 3 triệu năm.
Nghiên cứu này không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học ước tính số lượng T. rex. Trên thực tế, mật độ quần thể trung bình trong bài báo mới này – khoảng một con T. rex trên 109 km vuông – gần giống với một ước tính trước đây được đăng năm 1993. Nhưng nghiên cứu mới đã sử dụng nghiên cứu sinh học của T. rex mới nhất ấy để thiếp lập giới hạn trần và giới hạn sàn một cách chính xác trên tổng số lượng.
Sau khi chạy hàng triệu mô phỏng máy tính, mỗi mô phỏng kết hợp các giá trị khả dĩ lệch nhau một chút, nghiên cứu này đã tìm ra tổng số T. rex thấp nhất có thể là 140 triệu con và cao nhất là 42 tỷ con, với con số trung bình dao động khoảng 2.5 triệu con. Tương tự như vậy, ở bất cứ đâu cũng có từ 1,300 đến 328,000 con T. rex còn sống ở một thời điểm bất kỳ, với trung bình là 20,000 con.
“Thật hào hứng khi có người đang dùng mọi thứ chúng tôi biết về T. rex để cố gắng tìm ra động lực học quần thể,” nhà cổ sinh vật học Holly Woodward của Trung tâm Khoa học Sức Khoẻ, Đại học bang Oklahoma, người đã không tham gia vào nghiên cứu mới này, cho biết. “Thật thú vị và vui mừng vì nó chưa từng được thực hiện ở quy mô như thế này.”
Các ghi chép về T. rex
Trong 20 năm qua, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra số lượng bất thường của T. rex, bao gồm tuổi thọ của chúng (khoảng 28 năm), độ tuổi trưởng thành (khoảng 15.5 năm tuổi), và cân nặng của chúng khi trưởng thành (trung bình khoảng 15,000 pound). Các dữ liệu này giúp các nhà khoa học tính toán thời gian thế hệ của T. rex khoảng trên dưới 19 năm, và khối lượng cơ thể trung bình của T. rex vào một thời điểm bất kỳ.
Để biết được số lượng của quần thể T. rex, các nhà nghiên cứu đã tận dụng mối liên hệ giữa khối lượng cơ thể và mật độ quần thể giữa các sinh vật sống. Trung bình khi khối lượng cơ thể tăng lên 10 lần, mật độ quần thể sẽ giảm đi hơn 4/5 – mô hình này được gọi là định luật Damuth.
Damuth là nhà sinh thái học của Đại học California, ông lần đầu khám phá ra mô hình này bằng cách thu thập dữ liệu sinh thái trong 30 năm về sinh vật hữu nhũ đang sống. Tuy nhiên, định luật Damuth không đúng hoàn toàn, vì các sinh vật có sự khác nhau lớn trong lối sống và môi trường sống. Chẳng hạn như linh cẩu đốm và báo đốm có cùng khối lượng cơ thể, và cả hai đều là động vật săn mồi, nhưng mật độ quần thể của linh cẩu cao hơn khoảng 50 lần.
Khi áo dụng vào T. rex (sau khi đã tuỳ chỉnh vì T. rex không phải là động vật có vú), định luật Damuth cho thấy rằng tổng số thật sự của loài khủng long này có khả năng rơi vào khoảng 140 triệu đến 42 tỷ cá thể.
“Trong cổ sinh vật học, ước tính mọi thứ rất khó… vì vậy tôi đã bắt đầu nghĩ nhiều hơn về việc tập hợp chúng lại và nghĩ ít hơn về việc ước tính. Liệu tôi có thể đặt ra một giới hạn trần và giới hạn sàn chắc chắn hay không?” Charles Marshall nói, ông là nhà cổ sinh vật học của Đại học California, Berkeley, đồng thời cũng là tác giả nghiên cứu chính.
Từ hữu sinh đến hoá thạch
Bên cạnh việc hiểu rõ hơn có bao nhiêu động vật săn mồi có kích thước giống loài voi đang giẫm chân xung quanh, Marshall và nhóm của ông đã có thể nghiền ngẫm các con số để ước tính đúng hơn tần suất hình thành các hoá thạch. Có thể nào xác suất của quá trình hoá thạch T. rex được định lượng theo cùng một cách chúng ta tính xác suất bị sét đánh trúng hay không?
Có hơn hàng trăm mẫu vật của T. rex đã được biết đến, nhưng khoảng 2/5 trong số đó thuộc sở hữu tư nhân hoặc đang trong tay các con buôn do đó không thể nghiên cứu xác thực được. Vì thế để thiết lập tổng số hoá thạch tối thiểu cho mục đích nghiên cứu, nhóm của Marshall đã giới hạn con số là 32 hoá thạch T. rex đã lớn được các cơ sở công lập nắm giữ.
Nếu tất cả T. rex từng sống – ước tính là 2.5 tỷ con – tạo được chỉ 32 hoá thạch, thì chỉ khoảng 1 trong 80 triệu con T. rex đã hoá thạch khi chúng chết. Ngay cả nếu có một tỷ lệ hoá thạch cao hơn mà chúng ta chưa tìm ra được hài cốt, xác suất quá nhỏ này càng nhấn mạnh việc một xác chết động vật bị chôn đủ nhanh và trong điều kiện hoá học thích hợp để khoáng hoá và tạo hoá thạch là cực kì hiếm. “Nếu T. rex ít hơn 1,000 lần – nếu tổng số của chúng không phải là 2.5 tỷ mà là 2.5 triệu, chúng ta có thể sẽ không bao giờ tìm ra được chúng,” Marshall nói.
Phương pháp của nhóm Marshall đã vạch ra cũng có thể được sử dụng cho các sinh vật đã tuyệt chủng khác. Trong số các loài khủng long, các nhà nghiên cứu cho rằng một trong các ứng cử viên tốt nhất là khủng long ăn cỏ Maiasaura thuộc kỷ Phấn Trắng, được biết đến từ hàng trăm mẫu vật, từ lúc mới sinh đến tuổi trưởng thành.
Đối với Woodward, một trong những kết quả thú vị nhất của nghiên cứu chính là hoá thạch khủng long thực sự rất hiếm. Nếu các loài khác ngoài T. rex cũng có tỷ lệ này, các nhà nghiên cứu có thể ước tính có bao nhiêu loài khủng long đã hoàn toàn không hoá thạch được, và hiện nay đã mất dạng không thể phục hồi. “Có thể biết được chúng ta đã bỏ lỡ bao nhiêu cũng quan trọng như có thể biết được chúng ta đã có bao nhiêu,” cô nói.
Dịch bởi Kenhsinhvien.vn
(Theo National Geographic)
(Theo National Geographic)
