Ẩn mình trong sa mạc Faiyum, cách thủ đô Cairo của Ai Cập khoảng 150 km, Wadi Al-Hitan, hay còn gọi là Thung lũng cá voi, được xem là một trong những địa điểm khảo cổ học quan trọng nhất thế giới đối với việc nghiên cứu quá trình tiến hóa của cá voi.
Ngày nay, nơi đây chỉ còn cát, gió và đá, nhưng cách đây hàng chục triệu năm, khu vực này từng là một phần của biển Tethys rộng lớn, nơi sự sống dưới nước phát triển mạnh mẽ.
Chính tại vùng đất này, các nhà khoa học đã tìm thấy những bằng chứng thuyết phục cho thấy cá voi, loài động vật có vú khổng lồ sống hoàn toàn dưới nước ngày nay, từng có một quá khứ rất khác. Chúng không chỉ có chân mà còn có khả năng lên cạn, sống trong một giai đoạn chuyển tiếp kéo dài hàng triệu năm giữa đất liền và đại dương.
Một trong những câu chuyện mang tính biểu tượng nhất của thuyết tiến hóa là việc một loài cá phát triển khả năng đi lại trên đất liền. Tuy nhiên, cũng không kém phần đáng chú ý là hành trình ngược lại, khi một sinh vật sống dưới nước bước lên đất liền rồi sau đó quay trở lại đại dương. Đó chính là con đường tiến hóa của cá voi, và một khu vực trên hành tinh này đang lưu giữ vô số bằng chứng cho quá trình đó.
Theo giáo sư Hesham Sallam, chuyên gia cổ sinh vật học động vật có xương sống tại Đại học Mansoura, Wadi Al-Hitan là “điểm nóng” ghi lại thời khắc quan trọng khi cá voi dần từ bỏ đất liền để thích nghi hoàn toàn với môi trường biển. Những chuyến khai quật tại đây, bắt đầu từ những năm 1980, đã mang lại hàng trăm bộ xương lộ thiên và vô số hóa thạch còn nằm sâu dưới cát.
Một trong những phát hiện tiêu biểu là loài Dorudon atrox, cá voi cỡ trung với chiều dài khoảng 3,5 đến 4,5 mét. Với hộp sọ gần như hoàn chỉnh được tìm thấy tại Wadi Al-Hitan, Dorudon cho thấy hình dáng của cá voi cổ đại vẫn mang nhiều đặc điểm khác biệt so với cá voi hiện đại, dù đã thích nghi tốt với môi trường nước.
Bên cạnh đó, Basilosaurus isis là một phát hiện mang tính bước ngoặt khác. Dù cái tên mang nghĩa “thằn lằn vua” từng khiến các nhà khoa học ban đầu nhầm lẫn, Basilosaurus thực chất là một loài cá voi cổ đại, đại diện cho giai đoạn tiến hóa khi cá voi dần mất đi chức năng của chi sau và trở thành sinh vật sống chủ yếu dưới nước.
Những phát hiện then chốt tại Wadi Al-Hitan đã định hình hiểu biết của con người về cá voi hiện đại. Một loài tổ tiên, Dorudon atrox, được tìm thấy với hộp sọ gần như hoàn chỉnh. Có kích thước tương đương cá voi beluga ngày nay, dài khoảng 3,5 đến 4,5 mét, Dorudon là loài cá voi cỡ trung phổ biến vào thời đó, theo ông Sallam.
Theo nghiên cứu sinh Abdullah Gohar, Basilosaurus và Dorudon đều có vây trước và chi sau, nhưng những chi sau này không còn phục vụ cho việc đi lại trên đất liền. Thay vào đó, chúng chỉ lên bờ trong những thời điểm đặc biệt như sinh sản hoặc nghỉ ngơi, tương tự hành vi của hải cẩu và sư tử biển ngày nay. Điều này cho thấy cá voi đã trải qua một giai đoạn lưỡng cư kéo dài trước khi hoàn toàn thích nghi với đại dương.
Dù vậy, dấu vết của cuộc sống trên cạn vẫn chưa hoàn toàn biến mất. Ở cá voi hiện đại, các nhà khoa học vẫn tìm thấy những mảnh xương nhỏ nằm sâu trong cơ thể, là phần chi sau thoái hóa từng đóng vai trò như xương chậu. Trong quá trình phát triển phôi thai, cá voi còn xuất hiện mầm chi trước khi những cấu trúc này biến mất, trở thành bằng chứng sinh học rõ ràng cho nguồn gốc trên cạn của chúng.
Không chỉ chi sau, vị trí lỗ mũi của cá voi cũng thay đổi đáng kể theo thời gian. Từ chỗ nằm ở phía trước mặt, lỗ mũi dần di chuyển lên đỉnh đầu, hình thành lỗ thở đặc trưng, giúp cá voi dễ dàng hô hấp khi nổi lên mặt nước. Những thay đổi này phản ánh quá trình thích nghi lâu dài và phức tạp với môi trường sống mới.
Một mảnh ghép quan trọng khác trong câu chuyện tiến hóa này là loài Tutcetus rayanensis, được ông Sallam và cộng sự mô tả trong các nghiên cứu gần đây. Với niên đại khoảng 41 triệu năm, Tutcetus là một trong những loài cá voi sống hoàn toàn dưới nước nguyên thủy nhất từng được tìm thấy tại châu Phi, đồng thời cũng là loài basilosaurid nhỏ nhất được biết đến.
Nếu đi sâu vào mô cơ thể cá voi, người ta có thể tìm thấy một mảnh xương rất nhỏ, chính là phần chi sau thoái hóa từng là xương chậu. Một số loài còn có dấu tích xương đùi và xương ống chân. “Những mảnh xương này là bằng chứng rõ ràng cho quá trình tiến hóa của chi sau ở các dạng cá voi sớm nhất,” ông Gohar nói. Ngoài ra, trong quá trình phát triển phôi thai, người ta có thể thấy sự xuất hiện của chân trước khi chúng biến mất.
Sự tồn tại của Tutcetus giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về thời điểm cá voi cắt đứt hoàn toàn mối liên hệ với đất liền. Dù chưa có câu trả lời duy nhất, nhiều giả thuyết đã được đưa ra để lý giải sự chuyển đổi này, từ tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu cho đến sự thay đổi trong nguồn thức ăn và môi trường sống.
Ngày nay, cá voi đã trở thành biểu tượng của đại dương, là những sinh vật khổng lồ đầy sức hút đối với con người. Tuy nhiên, giữa sa mạc khô cằn của Ai Cập, Wadi Al-Hitan vẫn lặng lẽ lưu giữ những bằng chứng không thể chối cãi, nhắc nhở rằng hành trình tiến hóa của cá voi không hề đơn giản, mà là kết quả của hàng chục triệu năm biến đổi không ngừng giữa đất liền và biển cả.
