Lịch sử tiến hóa của các loài động vật có vú biển là một ví dụ hấp dẫn về cách sự sống thích nghi với những môi trường khắc nghiệt nhất. Khoảng 250 triệu năm trước, một số tổ tiên trên cạn của cá voi sát thủ, cá heo và cá voi đã mạo hiểm ra đại dương để tìm kiếm nguồn thức ăn mới. Giờ đây, một nhóm các nhà khoa học đã xác nhận rằng quá trình chuyển đổi này đã đạt đến đỉnh điểm: những loài động vật này đã đạt đến giai đoạn tiến hóa cuối cùng và không có khả năng chúng sẽ quay trở lại sống trên đất liền.
Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Proceedings of the Royal Society B , đã phân tích sự tiến hóa của hơn 5.600 loài động vật có vú để theo dõi những thay đổi dẫn đến việc một loài chuyển từ sống trên cạn xuống sống dưới nước. Kết luận rất rõ ràng: mặc dù các loài bán thủy sinh như hải ly hoặc rái cá có thể thực hiện quá trình chuyển đổi này một cách thuận nghịch, nhưng các loài cá voi đã hoàn toàn thích nghi với môi trường biển đã vượt qua một ngưỡng sinh học khiến cho việc quay trở lại là không thể.
Một nghiên cứu tiến hóa vĩ mô đánh dấu điểm không thể quay lại.
Nhà nghiên cứu chính Bruna Farber, đến từ Đại học Fribourg (Thụy Sĩ), đã dẫn đầu một nghiên cứu phân loại các loài động vật có vú thành bốn nhóm dựa trên mức độ thích nghi với nước: từ các loài hoàn toàn sống trên cạn đến các nhóm hoàn toàn sống dưới nước, chẳng hạn như cá voi và bò biển. Các mô hình phát sinh loài đã chứng minh rằng có một ngưỡng quan trọng mà vượt qua đó con đường quay trở lại đất liền sẽ bị đóng lại vĩnh viễn . Đây là lần đầu tiên thời điểm chính xác khi một loài trở nên gắn bó không thể tách rời với biển được ghi nhận chi tiết đến vậy.
Cơ sở cho tính không thể đảo ngược này dựa trên Định luật Dollo , một nguyên tắc của sinh học tiến hóa, khẳng định rằng sự mất đi của một cấu trúc phức tạp không bao giờ có thể được tái tạo chính xác ở dạng ban đầu. Trong trường hợp của cá voi, sự teo nhỏ của chi sau, sự biến đổi của chi trước thành vây cứng, sự di chuyển của lỗ thở lên đỉnh hộp sọ và sự tái cấu trúc cột sống để di chuyển trong môi trường biển đều là những thay đổi không thể đảo ngược. Nếu những động vật này bị đưa ra khỏi nước, cơ thể chúng sẽ bị xẹp xuống dưới trọng lượng của chính mình và chúng sẽ không thể thở hiệu quả.
Một sự thích nghi vượt trội giúp chúng thống trị đại dương.
Nghiên cứu cũng áp dụng quy tắc Bergmann để hiểu cách kích thước cơ thể ảnh hưởng đến sự thích nghi với môi trường nước. Vì nước dẫn nhiệt nhanh hơn không khí khoảng 25 lần, những động vật có vú sống dưới biển này phải tăng khối lượng cơ thể và phát triển các lớp mỡ dày để tránh hạ thân nhiệt. Quá trình này dẫn chúng đến việc áp dụng chế độ ăn thịt giàu calo dựa trên cá và mực, loại bỏ mọi khả năng quay trở lại chế độ ăn chay hoặc hỗn hợp.
Sự chuyên hóa cực độ này đã biến cá voi sát thủ và cá heo trở thành những kẻ thống trị không thể tranh cãi của đại dương. Tuy nhiên, các nhà khoa học cảnh báo rằng chính sự hoàn hảo về mặt sinh học này cũng khiến chúng vô cùng dễ bị tổn thương . Sự sống còn của chúng phụ thuộc hoàn toàn vào sự ổn định của hệ sinh thái biển. Đối mặt với các mối đe dọa như tác động của ô nhiễm biển , sự nóng lên toàn cầu, axit hóa đại dương và đánh bắt quá mức, chúng không có lối thoát và không có khả năng tiến hóa nhanh chóng như cuộc khủng hoảng môi trường đòi hỏi. Do đó, đại dương không còn chỉ là môi trường sống của chúng mà còn là số phận cuối cùng của chúng.
Quá trình tiến hóa đã đẩy những loài động vật có vú này vào tình thế vô cùng nguy hiểm, có thể dẫn đến tử vong. Cột sống của chúng không thể chịu được tác động của trọng lực khi ở ngoài nước, phổi sẽ bị xẹp và da sẽ nhanh chóng bị mất nước. Nghiên cứu này đã chứng minh rằng không có đường quay lại trong lịch sử tiến hóa của các loài cá voi. Cá voi sát thủ, cá heo và cá voi không còn lựa chọn nào khác ngoài việc quay trở lại cuộc sống trên cạn: đó là sự kết hợp hoàn hảo giữa khả năng thích nghi và số phận nghiệt ngã đã định hình nên chúng.
