Các nhà khoa học từng tin rằng đà điểu, emu, rhea, kiwi và họ hàng là hậu duệ của một tổ tiên không bay chung, bị chia tách khi siêu lục địa Gondwana vỡ ra. Nghiên cứu DNA từ cuối thập niên 2000 đã làm lung lay ý đó: tinamou biết bay lại nằm giữa nhóm chim chạy, và kiwi họ hàng gần chim voi Madagascar hơn là moa New Zealand. Giả thuyết được nhiều người ủng hộ hiện nay là tổ tiên chung biết bay, rồi các nhánh mất bay riêng rẽ — nhưng câu chuyện vẫn đang được bàn.
Câu đố: vì sao chim chạy nằm rải rác ở các lục địa phía nam
Hãy đặt tấm bản đồ chim chạy lên mặt bàn: đà điểu ở châu Phi, rhea ở Nam Mỹ, emu và đà điểu đầu mào ở Úc và New Guinea, kiwi và moa ở New Zealand, chim voi ở Madagascar. Toàn là các vùng đất từng thuộc Gondwana — siêu lục địa phía nam bắt đầu tách ra từ khoảng 180 triệu năm trước.
Lời giải thích đầu tiên rất đẹp: tổ tiên chim chạy không bay sống trên Gondwana, và khi lục địa vỡ, mỗi mảnh mang theo một nhóm, tiến hoá riêng thành các loài hôm nay. Ý tưởng này gọi là giả thuyết phân tách theo trôi dạt lục địa.
Những vết nứt của giả thuyết đẹp
Thời gian không khớp
Nếu chim chạy chia tách theo lục địa, các nhánh phải tách nhau sớm như lục địa. Nhưng các ước tính dựa trên DNA cho thấy nhiều nhánh tách nhau muộn hơn nhiều so với lúc các mảnh lục địa liên quan rời xa. New Zealand, chẳng hạn, tách khỏi Gondwana từ khoảng 80 triệu năm trước, trong khi tổ tiên kiwi được cho là đến New Zealand muộn hơn thế.
Tinamou nằm sai chỗ
Tinamou là chim biết bay, có gờ xương ức, sống ở Trung và Nam Mỹ. Theo cách hiểu cũ, chúng là "anh em ngoài" của toàn bộ nhóm chim chạy. Các nghiên cứu di truyền từ khoảng năm 2008 lại cho thấy tinamou lồng vào giữa: chúng gần với emu, đà điểu đầu mào, kiwi hơn là đà điểu châu Phi. Nếu tổ tiên chung không bay, thì tinamou phải tiến hoá bay lại — điều rất hiếm. Giải thích đơn giản hơn: tổ tiên biết bay, và các nhánh chim chạy mất bay nhiều lần.
Kiwi và chim voi
Năm 2014, một nghiên cứu DNA cổ đăng trên tạp chí Science phân tích xương chim voi Madagascar và đưa ra kết quả bất ngờ: họ hàng gần nhất của chim voi là kiwi New Zealand, không phải đà điểu châu Phi ở lục địa kế bên. Moa, cũng ở New Zealand, lại gần với tinamou Nam Mỹ hơn. Một con chim nhỏ ở New Zealand có họ hàng gần là con chim khổng lồ ở Madagascar — rất khó giải thích nếu không có tổ tiên từng bay qua biển.
Bức tranh được nhiều người chấp nhận hiện nay
| Ý chính | Mức chắc chắn |
|---|---|
| Chim chạy và tinamou cùng thuộc nhóm chim cổ hàm (Palaeognathae) | được chấp nhận rộng rãi |
| Tinamou lồng vào giữa nhóm chim chạy, không đứng ngoài | được nhiều nghiên cứu di truyền ủng hộ |
| Kiwi gần chim voi; moa gần tinamou | dựa trên DNA cổ, được trích dẫn nhiều |
| Đà điểu là nhánh tách ra sớm nhất trong nhóm | được nhiều nghiên cứu ủng hộ |
| Mất khả năng bay xảy ra nhiều lần độc lập | giả thuyết được ưa chuộng, vẫn đang bàn |
| Trôi dạt lục địa không đóng vai trò gì | không đúng — nó vẫn góp phần ở một số nhánh |
Cách nói an toàn nhất: trôi dạt lục địa và việc bay qua biển đều có thể đã góp phần, ở những nhánh và thời điểm khác nhau.
Chim cổ hàm biết bay thời xưa
Hoá thạch củng cố ý tổ tiên biết bay. Nhóm lithornithid — những con chim cổ hàm cỡ gà, sống khoảng 60–50 triệu năm trước ở Bắc Mỹ và châu Âu — có cánh và xương ức cho thấy chúng bay được. Chúng có thể là hình ảnh gần đúng về tổ tiên chung của tinamou và chim chạy: chim bay vừa phải, kiếm ăn trên mặt đất, đủ sức vượt những quãng biển hẹp.
Vì sao mất bay lặp đi lặp lại
Sau khi khủng long không phải chim tuyệt chủng khoảng 66 triệu năm trước, nhiều vùng đất không có thú ăn thịt lớn trong một thời gian. Những con chim cổ hàm bay tới các vùng ấy gặp đúng điều kiện cho việc bỏ bay: thức ăn dưới đất, ít kẻ săn. Trên mỗi mảnh đất, câu chuyện lặp lại theo cách riêng: ở châu Phi thành đà điểu chạy nhanh, ở Úc thành emu và đà điểu đầu mào, ở New Zealand thành moa khổng lồ và kiwi nhỏ đi đêm.
Đây là ví dụ đẹp của tiến hoá hội tụ: nhiều nhánh độc lập đi đến những hình dạng giống nhau vì cùng chịu một kiểu áp lực.
Tranh luận còn mở
Một số nhà khoa học lưu ý rằng các ước tính thời gian bằng DNA có sai số lớn, và việc tìm thêm hoá thạch ở Nam Cực, Úc, Nam Mỹ có thể làm thay đổi bức tranh. Cũng có người cho rằng ở một số nhánh, tổ tiên đã giảm khả năng bay trước khi các mảnh lục địa tách hẳn. Khi đọc một bài khẳng định chắc nịch "chim chạy tiến hoá thế này", hãy kiểm tra năm và nguồn.
Góc nhìn hôm nay: đọc khoa học như đọc một cuộc điều tra
- Câu chuyện chim chạy là ví dụ tuyệt vời để thấy khoa học tự sửa mình: một giả thuyết đẹp bị thách thức bởi dữ liệu mới.
- Khi thăm bảo tàng có hoá thạch moa hay trứng chim voi, hãy nhớ rằng chúng đã góp phần viết lại cây phả hệ.
- Muốn đọc sâu hơn, tìm các bài tổng quan về "palaeognath phylogeny" và "ratite evolution" trên các tạp chí khoa học.
Câu hỏi thường gặp
Chim chạy có chung một tổ tiên không?
Có. Đà điểu, emu, rhea, đà điểu đầu mào, kiwi và tinamou cùng thuộc nhóm chim cổ hàm, có tổ tiên chung. Điều còn bàn là tổ tiên ấy biết bay hay không.
Trôi dạt lục địa có giải thích được sự phân bố của chim chạy không?
Chỉ một phần. Thời gian tách nhánh theo DNA nhiều chỗ không khớp với thời gian lục địa tách. Giả thuyết được ưa chuộng là tổ tiên biết bay, bay tới các vùng đất rồi mới mất bay riêng rẽ.
Họ hàng gần nhất của kiwi là ai?
Theo nghiên cứu DNA cổ công bố năm 2014, họ hàng gần nhất của kiwi là chim voi Madagascar đã tuyệt chủng, chứ không phải moa New Zealand hay emu Úc.
Tinamou có phải chim chạy không?
Tinamou là chim biết bay ở Trung và Nam Mỹ, thuộc nhóm chim cổ hàm cùng với chim chạy. Nghiên cứu di truyền cho thấy chúng nằm giữa nhóm chim chạy, là manh mối quan trọng cho giả thuyết mất bay nhiều lần.
Chim chạy mất khả năng bay mấy lần?
Chưa có con số chắc chắn. Nhiều nghiên cứu cho rằng việc mất bay đã xảy ra vài lần độc lập trong nhóm chim cổ hàm, nhưng số lần cụ thể phụ thuộc vào cây phả hệ và vẫn đang được bàn.
