Cách đây 66 triệu năm, tiểu hành tinh Chicxulub đã gây nên sự kiện tuyệt chủng của loài khủng long và 75% sự sống trên Trái đất. Một nghiên cứu đột phá gần đây đã xác định được thời điểm thiên thạch Chicxulub đâm vào trái đất. Không rõ là trớ trêu hay hợp tình hợp lý, triều đại 165 triệu năm của loài khủng long đã kết thúc vào mùa xuân, mùa của những khởi đầu mới.
Nghiên cứu do các nhà khoa học tại Đại học Florida Atlantic (FAU) và một nhóm các nhà khoa học quốc tế thực hiện. Các kết quả của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Scientific Reports đã mở rộng đáng kể khả năng theo dõi các giai đoạn đầu tiên của thiệt hại đối với sự sống trên Trái đất.
Hố thiên thạch Chicxulub.
Đây là một tiến bộ khoa học quan trọng giúp chúng ta hiểu rõ vụ va chạm lớn đã kết thúc triều đại khủng long. Những người đóng vai chính trong nghiên cứu nổi bật này là hai nhà khoa học đến từ FAU, Robert DePalma và Anton Oleinik.
"Thời gian trong năm đóng vai trò quan trọng trong nhiều chức năng sinh học như sinh sản, các chiến lược kiếm ăn, tương tác vật chủ-ký sinh trùng, thời gian ngủ đông theo mùa và mô hình sinh sản. Vì vậy, không có gì ngạc nhiên khi thời gian trong năm đối với một hiểm họa quy mô toàn cầu có thể đóng vai trò lớn trong cách mà nó tác động đến sự sống khắc nghiệt như thế nào. Do đó, thời gian theo mùa của vụ va chạm Chicxulub là một câu hỏi quan trọng trong câu chuyện tuyệt chủng cuối kỷ Phấn trắng. Cho đến nay, câu trả lời cho câu hỏi đó vẫn chưa rõ ràng", ScienceDaily dẫn nguyên văn lời nhà cổ sinh vật học DePalma.
Trong nhiều thập kỷ, người ta biết rằng tiểu hành tinh gây sự kiện tuyệt chủng Chicxulub đã tấn công bán đảo Yucatan cách đây 66 triệu năm. Vụ va chạm này đã gây ra cuộc đại tuyệt chủng lớn thứ ba trong lịch sử Trái đất, làm thay đổi đáng kể các quần xã sinh vật toàn cầu bằng những cách thức liên quan trực tiếp đến cuộc khủng hoảng sinh thái toàn cầu hiện nay. Tuy nhiên, những chi tiết tinh vi hơn về những gì đã xảy ra sau va chạm, và cách những sự kiện đó dẫn đến cuộc đại tuyệt chủng tồi tệ thứ ba trong lịch sử Trái đất vẫn còn rất mơ hồ.
Hình minh họa khoảnh khắc trước thời điểm diệt vong.
Nghiên cứu mới là một nỗ lực dài hạn bắt đầu vào năm 2014, nó áp dụng kết hợp các kỹ thuật truyền thống lẫn tân tiến nhất để ghép lại các manh mối cho phép xác định mùa xảy ra tác động Chicxulub.
Để tìm hiểu hoạt động bên trong của sự kiện tuyệt chủng, DePalma đã kiểm tra điểm nghiên cứu mang tên Tanis nằm ở phía tây nam Bắc Dakota, một trong những địa điểm ranh giới Kỷ Phấn trắng-Cổ sinh (còn gọi là ranh giới K-Pg) chi tiết cao nhất trên thế giới. Nghiên cứu đã cung cấp các dữ liệu mới quan trọng, đồng thời xây dựng các cầu nối học thuật mới.
"Địa điểm độc đáo ở Bắc Dakota này đã cung cấp vô số thông tin mới và thú vị. Sau quá trình làm việc vất vả để phân tích dữ liệu thực địa thu thập tại địa điểm này, các nhà khoa học đã có một cái nhìn mới cực kỳ chi tiết không chỉ về những gì đã xảy ra ở ranh giới Kỷ Phấn trắng-Cổ sinh mà còn về thời điểm sự kiện này đã diễn ra một cách chính xác".
"Không có gì đáng ngạc nhiên về việc có nhiều dòng bằng chứng độc lập đến thế, những bằng chứng gợi ý rất rõ ràng về thời điểm trong năm mà tiểu hành tinh va vào Trái Đất cách đây 66 triệu năm. Một trong những điều tuyệt vời về khoa học là nó cho phép chúng ta xem xét các dữ kiện và sự kiện dường như đã được biết đến rộng rãi ở các góc độ khác nhau và với độ chính xác khác nhau, từ đó nâng cao kiến thức và hiểu biết của chúng ta về thế giới tự nhiên. Nó cũng chứng minh rằng, địa chất học và cổ sinh học vẫn là ngành khoa học khám phá, ngay cả trong thế kỷ 21", Oleinik cho biết.
Hai nhà khoa học Robert DePalma (trái) và Anton Oleinik (phải) tại địa điểm nghiên cứu ở Bắc Dakota (Ảnh: Florida Atlantic University)
Ranh giới Kỷ Phấn trắng-Cổ sinh là thuật ngữ địa chất học để chỉ sự kiện tuyệt chủng hàng loạt đột ngột xảy ra cách đây 66 triệu năm, làm biến mất 75% các loài động vật và cây trồng trên trái đất sinh sống ở đại Trung sinh, trong đó có tất cả các loài khủng long. Ranh giới Kỷ Phấn trắng-Cổ sinh còn được gọi là ranh giới K-Pg do dịch từ tiếng Đức "Kreide" (nghĩa là phấn).
Trước đó, một nghiên cứu tương tự cũng do nhà cổ sinh vật học DePalma dẫn đầu năm 2009 đã ghi nhận rằng, lượng nước dâng cao do vụ va chạm gây ra là nguyên nhân khiến lớp trầm tích lắng đọng nhanh chóng. Điều này đã dẫn tới tác động duy nhất mà chúng ta đã biết là cái chết hàng loạt của tập hợp động vật có xương sống ở ranh giới K-Pg.
Cấu trúc và mô hình độc đáo của các đường sinh trưởng trong xương cá hóa thạch tại địa điểm nghiên cứu (trông giống mã vạch) đã cho thấy, tất cả những con cá được khảo sát đều chết trong giai đoạn sinh trưởng xuân hè. Xác nhận độc lập này là nhờ phân tích đồng vị công nghệ cao của các đường tăng trưởng. Theo đó, dao động hàng năm chấm dứt trong quá trình tăng trưởng mùa xuân-hè.
Các kết luận của nhóm nghiên cứu được củng cố thêm bởi nhiều bằng chứng bổ sung khác.
Các bằng chứng này được thực hiện bằng một phương pháp xác định niên đại theo mùa khá mới, đó là kỹ thuật tiên tiến huỳnh quang tia X SRS-XRF với hóa thạch cá vị thành niên.
Nhóm ước đoán được cá bị chôn vùi bao lâu sau khi nở bằng cách so sánh kích thước của những con cá trẻ nhất với tốc độ tăng trưởng hiện đại. So sánh những kích cỡ này với các mùa sinh sản hiện đại, các nhà khoa học suy luận ra khoảng mùa của mỏ trầm tích ở Tanis là mùa xuân tới mùa hè, cũng giống như thời điểm mà các xương cá đã chỉ ra ở trên.
Xác cá chết tại địa điểm nghiên cứu Tanis. (Ảnh: University of Kansas).
"Vẻ đẹp của bất kỳ khám phá tuyệt vời nào giống như khám phá này nằm ở chỗ đó là một cơ hội để trả lại cho cộng đồng khoa học và thế giới. Nó không chỉ trả lời những câu hỏi quan trọng mà còn khơi gợi những ý tưởng mới để vươn tới và đạt được", DePalma nói.
Nghiên cứu tại địa điểm trên sẽ hoàn thành trong tương lai và các dự án bổ sung sắp tới hy vọng sẽ khám phá thêm các chi tiết về khoảng thời gian thú vị và quan trọng này. Theo ScienceDaily, ngoài nhóm nghiên cứu chính còn có nhiều nhà nghiên cứu từ các tổ chức khác-những người không tham gia nghiên cứu chính-đã kiểm tra địa điểm, và không có dấu hiệu nào cho thấy dự án hợp tác này sẽ sớm kết thúc.