Siêu kỷ băng hà giúp tổ tiên động vật phát triển bùng nổ

Các nhà nghiên cứu đã làm sáng tỏ cách mà tổ tiên của các loài động vật xuất hiện lần đầu tiên trên Trái đất. Đó là một câu chuyện kéo dài hàng triệu năm khi toàn bộ Trái đất bị đóng băng hoàn toàn, và biến đổi khí hậu đã tạo ra một kỷ nguyên sinh học hoàn toàn mới.

Sự sống trên trái đất hoàn toàn bị chi phối bởi vi khuẩn trong khoảng 650 triệu năm, trước khi những sinh vật phức tạp hơn đột nhiên cùng lúc phát triển mạnh.

Điều này lâu nay được xem là một câu hỏi hóc búa và "huyền bí" trong khoa học khi chưa giải thích được lý do vì sao mọi sự sống đột nhiên lại phát triển bùng nổ như vậy trong cùng một thời điểm.

Tuy nhiên, các nhà khoa học Úc và Đức đã xác định được khoảnh khắc quan trọng giúp sự sống trên trái đất phát triển một cách bùng nổ tạo ra sự đa dạng sinh học trong quá khứ cũng như ngày nay.

Theo đó cuộc "cách mạng của hệ sinh thái" bắt đầu từ khoảng 700 triệu năm trước, khi Trái đất bất ngờ rơi vào trạng thái "quả cầu tuyết" và mọi nơi trên hành tinh bị bao phủ bởi băng đá. Các sông băng khổng lồ cạ vào núi, làm trôi các vật liệu dinh dưỡng giúp sinh vật phát triển như phốt phát. Sau đó một sự kiện "nóng lên toàn cầu" kéo toàn bộ số chất dinh dưỡng nói trên vào đại dương.

Khí hậu ôn hòa, môi trường đầy dưỡng chất giúp cho sự sống phức tạp đầu tiên, tổ tiên của mọi loài sinh vật sống phức tạp trên hành tinh này là tảo phát triển nở rộ.

Tiến sĩ Jochen Brocks, thuộc Đại học Quốc gia Úc (ANU), một trong những khoa học gia tham gia nghiên cứu mới này, cho biết rằng nhóm nghiên cứu của ông đã tìm thấy bằng chứng của thời kỳ này bằng cách nghiền các viên đá có tuổi đời 70 triệu năm, sau đó chiết xuất "các phân tử của các sinh vật cổ đại".

"Các phân tử này cho chúng ta biết rằng chúng thực sự trở nên phát triển mạnh vào thời điểm 650 triệu năm trước. Đó là một cuộc cách mạng của hệ sinh thái, đó là sự phát triển của tảo", ông Brocks nói.

Các vi khuẩn từng chiếm ưu thế trên đại dương bị mất ưu thế vào tay các dạng sống phức tạp hơn.

"Những sinh vật lớn và sự bổ dưỡng trong chuỗi thức ăn cơ sở cung cấp sự bùng nổ năng lượng cần thiết cho sự phát triển của các hệ sinh thái phúc tạp nơi mà các động vật ngày càng lớn và phức tạp hơn, trong đó có con người có thể phát triển trên trái đất", tiến sĩ Brocks cho biết thêm.

Tàng tích của các sinh vật cổ xưa được tìm thấy ngay trong lớp trầm tích ở trung tâm nước Úc cho thấy chúng phát triển ngay sau thời kỳ "quả cầu tuyết".

"Trong những tảng đá này, chúng tôi phát hiện ra những tín hiệu đáng chú ý của hóa thạch phân tử. Ngay lập tức chúng tôi biết rằng hiện tượng quả cầu tuyết tham gia trực tiếp vào quá trình tiến hóa của các sự sống phức tạp", Tiến sĩ Amber Jarrett, cũng thuộc ANU nói.

Nhóm nghiên cứu đã đang phát hiện của mình trên tạp chí Nature. Báo cáo lưu ý rằng tảo đã thực sự xuất hiện sớm hơn từ khoảng 900 triệu đến 1,9 tỉ năm trước.

Tuy nhiên, tảo chỉ có thể trở thành sinh vật quan dưỡng, chiếm lĩnh đại dương vào khoảng thời gian từ 659 đến 645 triệu năm trước. Và thời điểm này cung cấp cho lời giải thích về lý do vì sao nồng độ oxy trong khí quyển lại gia tăng, tạo ra một chu kỳ bùng nổ sinh vật sống trên trái đất.

Thiên Hà