Phần xương sống đặc biệt của Spinosaurus, với sự duỗi dài của các đốt sống, phát triển lên đến 2m chiều dài và có lẽ có phần da liên kết chúng lại, trông giống như cấu trúc của một cánh buồm, mặc dù một vài người đưa ra giả thuyết rằng chúng được cơ bắp bao phủ và có dạng một cái bướu. Nhiều chức năng đa dạng đã được đề xuất cho kết cấu này, bao gồm sự điều chỉnh nhiệt và sự phô trương hình thức. Theo như các ước lượng gần đây, Spinosaurus là loài vật lớn nhất trong tất cả các loài khủng long ăn thịt đã từng được biết đến từ trước đến nay, thậm chí nó lớn hơn cả Tyrannosaurus rex và Giganotosaurus. Những ước lượng này đề xuất rằng nó dài khoảng từ 16 đến 18m và nặng 7 đến 9 tấn.
Spinosaurus aegyptiacus
I. Mô tả
Mặc dù Spinosaurus nổi tiếng đối với những người say mê khủng long bởi kích cỡ của nó, cánh buồm và cái sọ thon dài, nó chủ yếu được biết đến từ những vết tích xương cốt đã bị phá hủy, ngoại trừ một vài phần xương sọ và răng mới được khám phá ra gần đây. Thêm vào đó, cho đến bây giờ chỉ mới có hộp sọ và xương sống là được mô tả chi tiết, và xương chi vẫn chưa được tìm thấy. Phần hàm và hộp sọ được công bố năm 2005 cho thấy rằng nó là một trong những loài có cái sọ dài nhất trong tất cả các loài khủng long ăn thịt, được ước tính dài khoảng 1,75m. Phần đầu của nó có một cái mõm hẹp đầy những cái răng hình nón thẳng. Có 6 hoặc 7 cái răng ở mỗi bên của phần trước của hàm trên, tức là trên xương hàm trước, và 12 chiếc khác ở hàm trên phía sau. Chiếc răng thứ 2 và thứ 3 ở mỗi bên đáng chú ý ở chỗ nó lớn hơn những chiếc còn lại của xương hàm trước. Cánh buồm của Spinosaurus được định hình bởi những gai đốt sống dài phát triển trên xương sống lưng. Những gai đốt sống này cao hơn 7 đến 11 lần so với phần đốt sống mà chúng mọc lên. Phần xương sống này không giống như ở những loài như Edaphosaurus và Dimetrodon.
Đầu của Spinosaurus
II. Phân loại
Spinosaurus được đặt tên dựa theo họ khủng long Spinosauridae, họ này bao gồm một số chi khác như Baryonyx ở phía Nam nước Anh, Irritator và Angaturama ở Brazil, Suchominus ở Niger và có thể cả Siamosaurus, vốn chỉ được biết từ các mảnh vụn nhỏ ở Thái Lan. Spinosaurus có quan hệ gần gũi nhất với Irritator, cả 2 cùng có những cái răng nhẵn thẳng, và đều nằm trong phân họ Spinosaurinae. Vào năm 2003, Oliver Rauhut đề xuất rằng mẫu gốc của Stromer về Spinosaurus là một mẫu hóa thạch hỗn tạp lắp ráp từ nhiều loài khác nhau, xương sống lưng là từ một loài họ Carcharodontosauridae giống như Acrocanthosaurus và hàm dưới là từ một loài khủng long hai chân lớn như Baryonyx. Tuy nhiên phân tích này đã bị bác bỏ trong những bài báo gần đây.
III. Sự khám phá và các loài
Vết tích được ghi nhận đầu tiên của Spinosaurus được tìm thấy ở thung lũng Bahariya của Ai Cập năm 1912, và được đặt tên bởi nhà cổ sinh học Đức Ernst Stromer năm 1915. Những mảnh vụn bổ sung từ Bahariya, bao gồm xương sống và xương chân sau, được Stromer coi là một loài “Spinosaurus B” vào năm 1934. Stromer đã cân nhắc là chúng đủ mức độ khác biệt để thuộc về một loài khác, và điều này đã được xác nhận, với sự tiến bộ về các tài liệu thám hiểm, nó thuộc về loài Carcharodontosaurus hoặc loài Sigilmassasaurus. Một số hóa thạch Spinosaurus đã bị hư hại trong khi vận chuyển về bảo tàng Đức ở Munich và những phần xương còn sót lại cũng đã hoàn toàn biến mất bởi những trận ném bom của quân Đồng Minh năm 1944.
Đã có 2 loài Spinosaurus được đặt tên: Spinosaurus aegyptiacus (nghĩa là thằn lằn xương sống Ai Cập) và Spinosaurus marocannus (nghĩa là thằn lằn xương sống Ma rốc). S. marocannus lúc đầu được xác định bởi Dale Russell với tư cách là một loài mới dựa trên độ dài của các đốt sống cổ của nó. Các nhà khoa học hiện có 2 ý kiến về loài này, một số người cho rằng độ dài của các đốt sống biến đổi giữa các cá thể khác nhau và do đó coi S. marocannus là loài không tồn tại hoặc trùng với S. aegyptiacus, còn những người khác lại coi loài này là có thật.
Có 6 mẫu vật không hoàn chỉnh của Spinosaurus đã từng được mô tả. Kích cỡ có thể có của những cá thể Spinosaurus có thể được ước lượng bằng cách so sánh giữa các tài liệu đã biết với những loài khủng long khác thuộc họ Spinosauridae.
- Mẫu vật IPHG 1912 VIII 19, được xác định bởi Strormer năm 1915 là một mẫu gốc. Mẫu vật này từ một cá thể gần trưởng thành đã bị phá hủy trong Chiến tranh thế giới thứ 2. Tuy nhiên, các bản vẽ và các bản mô tả chi tiết về nó vẫn còn tồn tại. Cá thể này được ước tính vào khoảng 14m chiều dài và có khối lượng khoảng 6,7 tấn. Hóa thạch này gồm có một mảnh của hàm trên, một phần hàm dưới không hoàn chỉnh dài khoảng 750mm (hộp sọ ước tính dài 1,45m với phần hàm đưới khoảng 1,34m), 19 chiếc răng, 2 đốt sống cổ không đầy đủ, 7 đốt sống lưng, những cái xương sườn, và 8 đốt sống đuôi. Đây là mẫu vật mà Rauhut nghĩ là sự hỗn tạp từ nhiều loài.
Phục dựng mẫu vật của Strormer
- Mẫu vật CMN 50791 được Russell định rõ năm 1996, là mẫu gốc điển hình của loài Spinosaurus marocannus. Nó bao gồm một đốt sống giữa cổ dài 195mm, một phần trên đốt sống lưng, một phần trước và giữa hàm dưới.
- Mẫu vật MNHN SAM 124 được Taquet và Russell định rõ năm 1998, bao gồm phần xương hàm trên và hàm trước không hoàn chỉnh, những mảnh xương lá mía và một mảnh vụn hàm dưới. Chúng thuộc về một cá thể ước tính dài khoảng 14m và nặng 6,7 tấn. Hộp sọ dài khoảng 1,42m.
Hóa thạch hàm S. marocannus tại bảo tàng Paris
- Mẫu vật Office National des Mines nBM231 được định rõ bởi Buffetaut và Ouaja năm 2002, gồm có một phần phía trước hàm dưới từ Tunisia, rất giống với S. aegyptiacus.
- Mẫu vật MSNM V4047, được định rõ bởi Cristiano Dal Sasso của bảo tàng lịch sử tự nhiên thành phố Milan và các cộng sự của ông năm 2005, gồm có xương hàm trước, một phần hàm trên và xương mũi, chúng đo được 988mm chiều dài và toàn bộ con vật ước tính dài vào khoảng 16 đến 18m và nặng từ 7 đến 9 tấn.
- Mẫu vật UCPC-2, cũng được xác định bởi Dal Sasso năm 2005, có một chỏm xương ở khu vực đằng trước đôi mắt.
Mẫu vật S. aegyptiacus của Dal Sasso
IV. Nghiên cứu cổ-sinh thái học
Môi trường sống của Spinosaurus mới chỉ được hiểu một phần, đó là một vùng rộng lớn ngày nay là Bắc Phi. Những con Spinosaurus sống ở vùng hiện nay là Ai Cập, có lẽ đã đấu tranh sinh tồn trong điều kiện sống ở các dải đất ven bờ, các bãi đất lầy, lòng hồ cạn và các eo biển, trong các khu rừng đước cùng với nhiều loài khủng long săn mồi to lớn khác như Bahariasaurus và Carcharodontosaurus, hay loài khủng long ăn cỏ khổng lồ Paralitian, một loài ăn cỏ bé hơn là Aegyptosaurus, loài cá sấu Stomatosuchus dài 10m, và loài cá vây tay Mawsonia.
Người ta chưa rõ rằng Spinosaurus cơ bản là một kẻ săn mồi trên cạn hay một loài ăn cá, bởi bộ hàm thon dài, những cái răng hình nón và lỗ mũi nhô cao. Giả thuyết về việc Spinosaurus là một loài ăn cá được đề xuất trước tiên bởi A. J. Charig và A. C. Milner dựa theo loài Baryonyx. Họ dựa trên cơ sở có sự giống nhau về kết cấu cơ thể với các loài cá sấu. Có những loài cá lớn sống cùng với các loài họ Spinosaurid, như Mawsonia, ở giữa kỷ Phấn Trắng tại Bắc Phi và Brazil. Dấu hiệu duy nhất về chế độ ăn của Spinosaurus là từ những họ hàng Châu Âu và Nam Mỹ của nó. Loài Baryonyx được tìm thấy với cả những cái vảy cá và xương của một con Iguanodon trưởng thành trong dạ dày của nó, trong khi một cái răng cắm vào một khúc xương của một con thằn lằn bay Nam Mỹ đưa ra giả thuyết rằng các loài họ Spinosaurid đôi khi cũng săn bắt cả các loài bay được này. Spinosaurus có thể là một loài săn mồi cơ hội, giống như loài gấu xám Bắc Mỹ, vốn là loài có khuynh hướng bắt cá mặc dù chúng chắc chắn còn ăn xác thối và săn những con vật kích cỡ nhỏ và vừa khác.
V. Nghiên cứu cổ-sinh vật học
1. Kích cỡ
Kể từ khi được phát hiện, Spinosaurus luôn là loài dẫn đầu trong số các loài khủng long đứng bằng 2 chân (theropod) dài nhất và lớn nhất, mặc dù điều này không được nhiều người biết đến cho đến khi nó được thể hiện trong bộ phim Công viên kỷ Jura III và trong bản mô tả một mẫu vật mới vào năm 2005. Cả Friedrich von Huene (1875-1969) và Donald F. Glut (sinh năm 1943), cách nhau hàng thập kỷ, đều liệt kê nó nằm trong số những loài theropod đồ sộ nhất trong những nghiên cứu của họ, nó nặng tới 6 tấn và dài 15m. Năm 1988, Gregory S. Paul cũng coi nó là loài theropod dài nhất, 15m, nhưng lại ước tính một khối lượng thấp hơn. Nhiều ước tính gần đây dựa và các mẫu vật mới, đưa ra số liệu là Spinosaurus dài từ 16 đến 18m và nặng 7 đến 9 tấn.
François Therrien và Donald Henderson, trong một bài báo năm 2007 đã xác định tỷ lệ dựa vào chiều dài hộp sọ, đã không thừa nhận các đánh giá trước đó, và cho rằng chiều dài quá lớn và khối lượng lại quá nhỏ. Họ ước tính nó dài từ 12,6 đến 14,3m và có khối lượng từ 12 đến 20,9 tấn. Những nghiên cứu này bị phê phán về sự lựa chọn các loài theropod lớn để so sánh (hầu hết các bộ xương được sử dụng để tính toán là của họ Tyrannosaurid và Carnosauria, vốn có cấu trúc khác với họ Spinosaurid) và vấn đề liên quan đến sự phục dựng hộp sọ Spinosaurus của họ. Để giải quyết việc này phải chờ đợi những bộ xương hoàn chỉnh hơn của nó.
So sánh kích cỡ các loài theropod khổng lồ
2. Cánh buồm
Cánh buồm của Spinosaurus rất khác thường, mặc dù các loài khủng long khác trong cùng thời gian và cùng khu vực, cụ thể là các loài khủng long chân chim Ouranosaurus và loài khủng long chân thằn lằn Rebbachisaurus, có lẽ phát triển một cấu trúc tương tự ở các đốt sống lưng. Cánh buồm này có lẽ tương tự (chứ không phải tương đồng) với một loài bò sát giống thú ở kỷ Permi (299 đến 248 triệu năm trước) là Dimetrodon, loài này sống trước thời kỳ khủng long xuất hiện, và sự tương tự này là do quá trình tiến hóa song song. Cánh buồm này có thể giống bướu hơn giống buồm, theo các ghi chép gần đây của Jack Bowman Bailey, xương sống của Spinosaurus không phải là những ống mỏng mà rộng từ trước ra sau, khá giống ở loài bò rừng bison, và vì thế có lẽ đã chống đỡ một cấu trúc nhiều mỡ và dày chứ không phải là một cánh buồm da.
Minh họa các đốt sống Spinosaurus của Ernst Stromer
Chức năng của những cánh buồm này vẫn chưa được chắc chắn, các nhà khoa học đề xuất vài giả thuyết bao gồm sự điều chỉnh nhiệt và sự phô trương hình thức. Thêm nữa, một đặc điểm nổi bật như vậy trên lưng của nó cũng có thể khiến cho nó trông lớn hơn, gây kinh sợ cho các loài vật khác.
Nếu như cánh buồm mang nhiều mạch máu, loài vật này có thể sử dụng diện tích bề ngoài to lớn của cánh buồm để hấp thu nhiệt. Điều này dẫn đến rằng nó chỉ là một loài máu nóng không hoàn toàn, và sống trong môi trường khí hậu, nơi mà nhiệt độ ban đêm hạ thấp và bầu trời thường xuyên không có mây. Người ta nghĩ rằng cả 2 loài Spinosaurus và Ouranosaurus đều sống ở rìa vùng đất trước đây của sa mạc Sahara. Cũng có thể rằng cánh buồm được sử dụng để thoát nhiệt từ cơ thể hơn là thu nhiệt. Những loài động vật lớn, do tỷ lệ tương đối thấp giữa diện tích bề mặt phần thân mình so với toàn bộ khối lượng (theo lý thuyết của Haldane), gặp phải vấn đề lớn hơn trong việc tỏa nhiệt so với việc thu nhiệt. Những cánh buồm của các loài khủng long tăng thêm phần diện tích da đáng kể trên cơ thể, mà chỉ làm tăng một khối lượng nhỏ. Hơn nữa, nếu cánh buồm này quay khỏi hướng mặt trời hay ở vị trí vuông góc với một cơn gió mát, con vật sẽ tự làm mát hiệu quả hơn trong khí hậu Châu Phi ở kỷ Phấn Trắng.
Những cấu trúc cơ thể phức tạp của nhiều loài vật ngày nay thường nhằm mục đích hấp dẫn bạn tình. Rất có khả năng rằng những cánh buồm được sử dụng trong mục đích giới tính này, theo cách giống với đuôi của con công. Stromer suy xét rằng những con đực và con cái có lẽ khác nhau về kích cỡ của xương sống lưng. Nếu đúng là trường hợp này, những cánh buồm có lẽ có màu sắc rực rỡ, nhưng điều đó hoàn toàn chỉ là phỏng đoán.
Cuối cùng, cũng có khả năng là cánh buồm kết hợp các chức năng này, hoạt động thông thường như một bộ phận điều chỉnh nhiệt, trở thành công cụ ve vãn bạn tình trong mùa giao phối, sử dụng để tự làm mát, và đôi khi, trở thành công cụ gây kinh hãi khi cảm thấy bị đe dọa.
Phục dựng một con Spinosaurus sống
3. Hình dáng
Mặc dù thường được mô tả như một loài đứng 2 chân, kể từ đầu những năm 1980, người ta đưa ra giả thuyết rằng Spinosaurus ít nhất thì cũng có lúc đứng trên 4 chân. Điều này được ủng hộ bằng việc khám phá ra loài Baryonyx, cân đối với những chân trước khỏe mạnh. Bailey (1997) đồng tình với quan điểm một tư thế 4 chân. Giả thuyết này không được ủng hộ, ít nhất là như một dáng đi điển hình, mặc dù các loài họ Spinosaurid có lẽ khi cúi mình xuống đã ở trong tư thế 4 chân.
VI. Trong văn hóa đại chúng
Spinosaurus đã xuất hiện từ lâu trong các cuốn sách phổ biến về khủng long, mặc dù chỉ mới gần đây người ta mới có đủ thông tin về các loài họ Spinosauridae để có được sự mô tả chính xác. Sau sự phục dựng xương rất có sức thuyết phục của Lapparent và Lavocat năm 1955, nó được coi như một loài khủng long đứng thẳng bằng 2 chân, với cái đầu tương tự như các loài Theropod lớn khác và có một cánh buồm trên lưng, chân trước có 4 ngón.
Spinosaurus là con vật gây kinh hoàng nhất trong bộ phim Công viên kỷ Jura III (Jurassic Park III) năm 2001. Nó được thể hiện trên phim lớn hơn và khỏe hơn khủng long bạo chúa Tyrannosaurus: trong một cảnh mô tả trận chiến giữa 2 kẻ săn mồi này, Spinosaurus chiến thắng bằng cách cắn vào cổ của Tyrannosaurus. Trên thực tế, một trận đánh như vậy không bao giờ xảy ra khi 2 loài vật còn tồn tại, bởi vì Spinosaurus và Tyrannosaurus sống cách nhau hàng ngàn kilomet và hàng triệu năm. Sau khi xuất hiện trong Công viên kỷ Jura III, Spinosaurus trở nên nổi bật trong các sản phẩm liên quan đến bộ phim Công viên kỷ Jura, bao gồm một số trò chơi điện tử như Jurassic Park: Operation Genesis của Vivendi Universal.
No comments:
Post a Comment