Ngược dòng lịch sử tìm hiểu về 5 cuộc Đại Tuyệt chủng trên Trái đất và đi tìm lời giải cho cuộc Đại Tuyệt chủng thứ 6.
Tuyệt chủng hàng loạt là gì?
Mass Extinction hay còn gọi là tuyệt chủng hàng loạt là sự tiêu diệt hầu hết các thành viên của một quần thể sinh vật trong một thời gian địa chất rất ngắn.
Trong lịch sử địa chất dài 4,6 tỷ năm của Trái Đất, đã có năm sự kiện tuyệt chủng lớn, và năm sự kiện tuyệt chủng hàng loạt này đều xảy ra trong Phanerozoic - Liên đại Hiển sinh (một thời kỳ trong niên đại địa chất mà trong đó sự sống động vật phong phú đã tồn tại. Nó chiếm khoảng 545 triệu năm và bắt đầu tại khoảng thời gian khi mà các động vật vỏ cứng đa dạng lần đầu tiên xuất hiện. Liên đại Hiển Sinh hiện nay vẫn đang tiếp diễn).
Đã có lần Trái đất tưởng chừng như đã đến Ngày Tận thế khi trải qua những lần “trở mình khó chịu” của thiên nhiên. Nhưng cuối cùng, Hành tinh Xanh vẫn chứng minh được sức sống mãnh liệt của mình khi vẫn đứng vững sau 5 cuộc Đại Tuyệt chủng…
1. Tuyệt chủng Ordovic - Silur
Đây là cuộc đại tuyệt chủng đầu tiên, xảy ra cách đây 440 - 450 triệu năm. Trong giai đoạn này có nhiều cuộc tuyệt chủng liên tiếp xảy ra tiêu diệt 17% số họ, 50% số chi và được coi là cuộc tuyệt chủng lớn thứ hai trong lịch sử nếu tính theo số loài bị tiêu diệt.
Vào kỷ Ordovic, khoảng 49% các chi động vật biển đã biến mất hoàn toàn khi cuộc tuyệt chủng kết thúc, các ngành động vật khác cũng suy giảm đi nhiều. Đến nay, giả thuyết về nguyên nhân cuộc tuyệt chủng được chấp nhận nhiều hơn cả là vụ nổ tia gamma của một ngôi sao gần Trái đất làm cho carbon dioxide trong khí quyển sụt giảm mạnh. Điều này đã ảnh hưởng tới Trái đất, tạo ra một thời kỳ băng hà kéo dài 0,5 - 1,5 triệu năm.
Sự tăng giảm của mực nước biển qua các kỷ băng hà liên tiếp theo chu kì đã tạo nên nhiều “hốc sinh thái” trên lục địa. Sự đa dạng sinh học suy giảm dần, đặc biệt các loài có môi trường sống bị hạn chế ở vùng thềm lục địa và ở vùng nhiệt đới cũng chịu ảnh hưởng lớn.
Vào thời gian kết thúc, sông băng tan chảy đã làm cho mực nước biển dâng lên. Từ đây, các bộ, họ còn sống sót bắt đầu hồi phục, cùng với đó, sự đa dạng sinh học sẽ gia tăng, mở ra một kỷ mới.
2. Tuyệt chủng Devon
Đã có những bằng chứng khảo cổ cho thấy, đây là cuộc tuyệt chủng liên hoàn có thể đã kéo dài đến 20 triệu năm. Cuộc tuyệt chủng bắt đầu cách đây khoảng 360 triệu năm, ngay trước thời điểm chuyển giao giữa kỷ Devon sang kỷ Cacbon.
Trước lúc bước vào cuộc tuyệt chủng, lục địa là mảnh đất của thực vật bậc thấp và những loài côn trùng đầu tiên, còn đại dương là nơi có các rạn san hô khổng lồ chiếm ưu thế và sự tiến hóa mạnh mẽ của các loài cá đang diễn ra.
Theo nhà cổ sinh học McLaren, một thiên thạch có đường kính lớn đã va chạm với Trái đất, gây nên những đợt sóng thần, tàn phá hệ sinh thái bờ biển, đồng thời gây xáo trộn các tầng biển sâu.
Một nguyên nhân khác là sự phát triển mạnh mẽ của thực vật đã làm giảm CO2, khiến khí hậu trở nên lạnh hơn, nhiều sinh vật không thích nghi được đã bị tiêu diệt.
Các sinh vật biển là nạn nhân chủ yếu: những rạn san hô - ngôi nhà của sinh vật biển chết hàng loạt kéo theo sự tuyệt chủng của rất nhiều loài. Ước tính có khoảng 19% số họ, 50% số chi và 70% số loài đã bị tuyệt diệt trong cuộc tuyệt chủng này.
3. Tuyệt chủng Permi - Trias
Đây là sự kiện tuyệt chủng khủng khiếp nhất trong lịch sử khi đã tuyệt diệt phần lớn sinh vật trên Trái đất, thiết lập lại gần như toàn bộ hệ thống sinh giới. Các nhà cổ sinh cho biết đã có đến hơn 90% sinh vật biển và 70% sinh vật trên cạn đã bị xóa sổ hoàn toàn.
Các bằng chứng khảo cổ cho thấy, nguyên nhân chính của hiện tượng trên là do sự vận động kiến tạo mạnh mẽ của lớp vỏ Trái đất, gây nứt gãy, dồn nén các mảng lục địa.
Sự phun trào magma lên bề mặt Trái đất đã nhấn chìm tất cả trong biển lửa. Bên cạnh đó, bụi và khí carbonic tràn ngập không khí, gây hiệu ứng nhà kính khiến Trái đất càng trở nên nóng hơn bao giờ hết. Dưới đại dương, các dòng hải lưu thay đổi đã làm biến mất nhiều hệ sinh thái, sự sống trở nên vô cùng mong manh.
Một nguyên nhân nữa được cho là góp phần gây ra vụ đại tuyệt chủng đẫm máu này là sự va chạm của thiên thạch có bán kính 500km với Trái đất. Vết tích của vụ va chạm này được tìm thấy ở Nam Cực năm 2006 bởi các nhà khoa học thuộc trường Đại học Tiểu bang Ohio, Hoa Kỳ.
Phải mất một thời gian rất lâu sau đó, sự sống mới được khôi phục lại dần dần từ những kẻ sinh vật nhỏ may mắn sống sót trong đó có một số nhóm bò sát.
4. Tuyệt chủng Trias - Jura
Đây là cuộc tuyệt chủng đánh dấu ranh giới giữa kỷ Trias và kỷ Jura, xảy ra cách đây 199,6 triệu năm. Cuộc đại tuyệt chủng này có tác động sâu sắc đến đời sống sinh vật trên đất liền và trong lòng đại dương.
Nhiều loài động vật có xương sống trong đại dương và bò sát biển đã biến mất, ngoại trừ thằn lằn cá, thằn lằn chân chèo. Các động vật không xương như ngành tay cuốn, ngành thân mềm, lớp lưỡng cư và đặc biệt là bò sát phụ lớp thằn lằn cổ (trừ khủng long) ở đất liền cũng bị ảnh hưởng nặng nề. Khoảng 23% số họ, 48% số chi đã bị tuyệt chủng.
Người ta vẫn chưa chắc điều gì đã gây ra sự kiện tuyệt chủng cuối kỷ Tam Điệp. Các nhà khoa học dự đoán, một hiện tượng phun trào núi lửa lớn đã xảy ra. Tuy nhiên gần đây, các nghiên cứu đã chỉ ra khá chính xác khoảng thời gian cuộc tuyệt chủng diễn ra và vụ va chạm của sao băng tạo nên hồ Manicouagan (Canada). Bằng chứng này chứng minh, có thể chính vụ va chạm là nguyên nhân trực tiếp khơi mào cuộc tuyệt chủng này.
Sự kiện tuyệt chủng đã loại bỏ nhiều loài động vật lớn trên Trái đất, tạo điều kiện cho khủng long thống trị hành tinh suốt kỷ Jura và kỷ Phấn Trắng (Creta). Khủng long làm chủ toàn bộ mặt đất, trong khi đó các vùng nước ngọt là địa phận của tổ tiên loài cá sấu ngày nay (thuộc lớp phụ thằn lằn), nhóm thằn lằn cổ rắn và thằn lằn cá trở thành bá vương biển cả.
Cuộc tuyệt chủng mở ra thời kì cực thịnh của bò sát với sự thống trị của khủng long
Tuy nhiên, khi thời đại của bò sát đang vô cùng thịnh vượng thì Trái đất gặp thảm họa tiếp theo - cuộc đại tuyệt chủng Creta - Paleogen.
5. Tuyệt chủng Creta - Paleogen
Sự kiện tuyệt chủng này xảy ra vào cuối kỷ Creta cách đây khoảng 66,5 triệu năm, đánh dấu sự kết thúc của Đại Trung sinh và bắt đầu Đại Tân sinh bằng kỷ Paleogen. Khoảng 17% số họ, 50% số chi và 75% số loài đã bị tuyệt chủng sau biến cố này
Dựa trên các bằng chứng khảo cổ được tích lũy qua quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng, sự kiện tuyệt chủng này là do một hoặc nhiều thảm họa đồng thời gây ra, như sự tác động mạnh mẽ của cá thiên thạch (tạo nên các hố Chicxulub ở Mexico, Boltysh ở Ukraina) hoặc do mực nước biển tụt xuống, núi lửa phun trào mạnh mẽ tạo ra hiện tượng “bẫy Deccan” tàn phá nghiêm trọng sinh quyển Trái đất.
Các sự kiện địa chất đó đã làm giảm lượng ánh sáng và mức độ quang hợp, dẫn đến sự phá hủy hệ sinh thái Trái đất trên quy mô lớn. Khí hậu khô hơn, chuỗi thức ăn cũng bị phá vỡ.
Khủng long là loài động vật có xương sống bị ảnh hưởng đầu tiên khi môi trường thay đổi, sự đa dạng loài giảm đáng kể. Cùng với đó, một số loài thực vật, động vật không xương sống cũng biến mất trên Trái đất, tạo điều kiện cho lớp thú phát triển và dần chiếm ưu thế.
Cuộc tuyệt chủng kỷ Creta - Paleogen mang tính chất không đồng đều. Có những sinh vật bị tuyệt chủng hoàn toàn, một số khác chịu ảnh hưởng nặng nề, số còn lại hầu như không chịu tác động đáng kể nào.
Tại sao sự tuyệt chủng hàng loạt lại xảy ra?
Nói chung, khi sinh quyển phải chịu những áp lực cực đoan trong thời gian dài, nó có thể dẫn đến tuyệt chủng hàng loạt. Đa dạng sinh học càng cao thì càng có nhiều khả năng gây ra tuyệt chủng hàng loạt và càng có nhiều khả năng gây ra những xáo trộn để tạo ra sự kiện tuyệt chủng hàng loạt trên toàn cầu.
Năm 2006, Allens và West đã đề xuất mô hình "xung căng thẳng", trong đó các vụ tuyệt chủng hàng loạt thường bao gồm hai nguyên nhân: một là do căng thẳng - áp lực kéo dài đối với hệ sinh thái; hai là thời kỳ căng thẳng đột ngột xảy ra và kết thúc - Xung. Phân tích của họ về tỷ lệ tuyệt chủng trên khắp đại dương cho thấy rằng nếu chỉ xuất hiện áp lực kéo dài hay chỉ xuất hiện thảm họa đột ngột thì sẽ không đủ để gây ra sự gia tăng đáng kể tỷ lệ tuyệt chủng!
Mô hình chung của sự tuyệt chủng
Nhiều nhà khoa học tin rằng các cuộc tuyệt chủng hàng loạt là sự kiện diễn ra thường xuyên, tức là nó sẽ xảy ra theo chu kỳ. Ví dụ, bài báo năm 1984 của Raup và Sepkowski "Sự tuyệt chủng hàng loạt của các loài trong lịch sử địa chất" đã chỉ ra rằng cứ cách 26 đến 30 triệu năm, một sự kiện tuyệt chủng hàng loạt sẽ xảy ra.
Năm 2005, Rhodes và Mahler xuất bản bài báo "Chu kỳ của sự đa dạng hóa thạch" và đề xuất rằng chu kỳ của sự tuyệt chủng hàng loạt là 62 triệu năm.
Các giải thích về nguyên nhân tuần hoàn của sự tuyệt chủng hàng loạt bao gồm dao động trong mặt phẳng của Dải Ngân hà, các nhánh xoắn ốc băng qua Dải Ngân hà và biến động của các biến địa hóa. Tuy nhiên, dữ liệu về sự tuyệt chủng hàng loạt ở biển không phù hợp với tính chu kỳ này, vì vậy sự tồn tại mô hình chung của sự tuyệt chủng hàng loạt chỉ là một giả thuyết khoa học và không có bằng chứng để chứng minh điều đó.
Liệu có xuất hiện một cuộc Đại Tuyệt chủng thứ 6?
Tất cả các cuộc tuyệt chủng trong lịch sử đều do thiên nhiên gây ra, diễn ra có tính chu kỳ. Mỗi sự sụp đổ đồng thời mở ra một kỷ nguyên mới, tạo điều kiện phát triển cho nhiều sinh vật có sức sống mạnh mẽ. Câu hỏi được các nhà khoa học đặt ra là, liệu cuộc đại tuyệt chủng thứ 6 có xuất hiện?
Và thực tế, nó đang có dấu hiệu manh nha bắt đầu… Lần này không phải do thiên nhiên nữa, mà chính con người đang tiến hành cuộc “tự sát”. Sẽ không phải là núi lửa phun trào, thiên thạch va chạm, mực nước biển thay đổi đột ngột, mà là ô nhiễm môi trường, suy thoái sinh cảnh, mất cân bằng sinh thái, biến đổi khí hậu…
Tốc độ tuyệt chủng hiện nay nhanh gấp 4.000 lần thời kì khủng long, mọi tác động của con người đều để lại hậu quả nặng nề cho thiên nhiên, khó có thể phục hồi lại. Việc khai thác quá mức các nguồn tài nguyên mà không bảo tồn, gìn giữ đã làm mất dần đi sự sống của toàn bộ sinh giới.
Các nhà khoa học dự đoán, nếu tình hình vẫn tiếp tục tiếp diễn, chưa đầy một thế kỷ nữa, cuộc tuyệt chủng hàng loạt sẽ chính thức bắt đầu, con người rồi sẽ chịu chung số phận với những loài khủng long. Nhưng liệu, sau cuộc tuyệt chủng đó, con người có may mắn sống sót và sự sống được khôi phục lại hay không?