Hơn 30.000 mảnh hóa thạch thủy quái được tìm thấy tại đây đã đặt lại nhiều giả thuyết từng được coi là chuẩn mực trong lịch sử tiến hóa.
Spitsbergen là hòn đảo nằm biệt lập giữa Bắc Băng Dương, nơi các lớp địa chất hàng trăm triệu năm tuổi còn được duy trì tương đối nguyên vẹn. Theo SciTech Daily, khu vực này lưu giữ một quần thể sinh vật biển có niên đại khoảng 249 triệu năm, thời điểm chỉ cách “cái chết vĩ đại” của đại dương ba triệu năm.
Nhóm nghiên cứu đến từ Bảo tàng Lịch sử tự nhiên Đại học Oslo (Na Uy) và Bảo tàng Lịch sử tự nhiên Thụy Điển đã tiến hành khảo sát hòn đảo trong suốt 10 năm. Họ thu thập hàng chục nghìn mảnh hóa thạch thuộc về nhiều nhóm động vật từng thống trị biển cổ như bò sát biển, lưỡng cư, cá xương và cá mập. Các mẫu vật này tồn tại trong điều kiện địa chất gần như không bị xáo trộn, giúp các nhà khoa học có cơ sở đánh giá cấu trúc hệ sinh thái một cách chính xác.
Lớp hóa thạch tại Spitsbergen dày đến mức tạo thành một dải xương phong hóa chạy dài trên sườn núi. Các đặc điểm trầm tích cho thấy chúng được tích tụ trong một khoảng thời gian ngắn, phản ánh một hệ sinh thái đang hoạt động mạnh mẽ.
Điều này gây bất ngờ vì giới khoa học từng cho rằng đại dương phải mất khoảng 8 triệu năm mới có thể phục hồi sau sự kiện tuyệt chủng lớn nhất hành tinh 252 triệu năm trước. Sự kiện này xóa sổ khoảng 90% số loài biển, bắt nguồn từ điều kiện nhà kính, thiếu oxy và axit hóa do các đợt phun trào núi lửa quy mô lớn.
Tuy nhiên, hóa thạch từ Spitsbergen cho thấy sự phục hồi đã diễn ra với tốc độ nhanh hơn rất nhiều. Chỉ sau khoảng ba triệu năm, một hệ sinh thái biển hoàn chỉnh đã hình thành, với chuỗi thức ăn phức tạp và nhiều loài săn mồi cỡ lớn chiếm giữ vị trí thống trị.
Trong số các hóa thạch được khai quật, sự hiện diện của nhiều loài bò sát biển là điểm nhấn quan trọng. Nhóm nghiên cứu ghi nhận nhiều dạng archosauromorpha – họ hàng xa của cá sấu ngày nay – cùng nhiều loài ichthyosaur (ngư long) với kích thước phong phú. Có loài chỉ dài chưa đầy 1 m, chuyên săn các sinh vật nhỏ như mực, nhưng cũng có loài đạt chiều dài hơn 5 m, giữ vai trò săn mồi đỉnh cao.
Những dữ liệu này cho thấy các nhóm bò sát sống hoàn toàn dưới nước đã thích nghi và đa dạng hóa từ rất sớm. Thậm chí, sự xuất hiện của một số nhóm có thể đã diễn ra trước cả thảm họa tuyệt chủng cuối Nhị Điệp, trái ngược với quan điểm lâu nay cho rằng chúng hình thành sau khi hệ sinh thái được tái thiết.
Lớp đá chứa hóa thạch tại Spitsbergen vốn là lớp bùn tích tụ ở đáy một vùng biển lớn trải dài từ vĩ độ trung bình đến cao, giáp siêu đại dương Panthalassa. Bối cảnh này giúp giải thích tốc độ tái lập hệ sinh thái sau thảm họa. Khi môi trường cũ bị xóa sạch, nhiều hốc sinh thái mới mở ra, tạo điều kiện để các loài thích nghi nhanh chóng phát triển.
Các nhà nghiên cứu nhận định những ghi nhận từ Spitsbergen cho thấy lịch sử tiến hóa của đại dương đầu kỷ Tam Điệp phức tạp hơn nhiều so với hiểu biết trước đây. Quá trình hình thành các nhóm bò sát biển không chỉ diễn ra sớm mà còn đa dạng ngay trong giai đoạn đầu, góp phần đảo ngược nhiều nhận định truyền thống về tốc độ phục hồi sinh học của Trái đất.


