Tổ tiên 2,75 tỉ năm của chúng ta phát triển nhờ núi lửa

Như nhiều nghiên cứu trước đây cho biết cách mà chúng ta hít thở ngày nay phụ thuộc rất nhiều vào Sự kiện Oxy hóa lớn xảy ra vào khoảng 2,3 tỉ năm trước - sự kiện thúc đẩy những vị tổ tiên vi sinh vật tiến hóa nhảy vọt sang các dạng phức tạp hơn.

Sự kiện Oxy hóa lớn là sự bùng nổ của O2 trong bầu khí quyển do các quá trình sinh học.

Điều gì đã tạo ra các quá trình sinh học đủ để thay đổi toàn diện địa cầu như thế, hãy còn là bí ẩn. Nhưng các tảng đá 2,75 tỉ năm tuổi ở Zimbabwe đã gợi mở đáp án.

Các khối stromatolite hóa thạch tại thành hệ Cheshire thuộc vành đai đá xanh Belingwe - Zimbabwe đã chỉ ra các điều kiện giúp các vị tổ tiên tạo ra oxy của chúng ta và muôn loài bùng nổ về số lượng - Ảnh: Axel Hofmann

Theo SciTech Daily, nhóm nghiên cứu dẫn dầu bởi TS Ashley Martin của Đại học Northumbria (Anh), bao gồm các chuyên gia về địa chất, vi sinh vật học và địa hóa học từ Anh - Đức - Nam Phi, đã kiểm tra các khối đá stromatolite cổ đại được bảo tồn ở miền Nam Zimbabwe.

Stromatolite là cấu trúc trầm tích dạng lớp, được hình thành bởi hoạt động của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn lam (cyanobacteria).

Chúng được coi là một trong những dạng hóa thạch cổ xưa nhất trên Trái Đất, cung cấp bằng chứng quan trọng về sự sống sơ khai.

Họ nhận thấy giá trị đồng vị ni-tơ từ các khối stromatolite thuộc vùng nước nông cổ đại cao hơn so với các khối stromatolite từng nằm ở vùng nước sâu hơn.

Điều này cho thấy amoni, là ni-tơ ở dạng khử, tích tụ trong vùng nước sâu và được đưa vào vùng nước nông bằng dòng nước trào lên. Đó là sự di chuyển của nước giàu chất dinh dưỡng từ khu vực sâu về phía bề mặt đại dương.

Viết trên tạp chí khoa học Nature Communications, các tác giả lý giải rằng một hồ chứa amoni lớn sẽ rất có lợi cho sự sống ban đầu, cung cấp nguồn ni-tơ cần thiết cho các quá trình sinh học.

Những điều kiện này chỉ có thể xảy ra trong một đại dương cạn kiệt oxy hòa tan nhưng bị ảnh hưởng mạnh mẽ của núi lửa hoặc hệ thống thủy nhiệt.

Một số bằng chứng trước đây cho thấy hành tinh của chúng ta từng hoạt động núi lửa dữ dội vào thời điểm mà các khối đá trầm tích này hình thành, tức 2,75 tỉ năm trước.

Ngày nay, núi lửa có thể gây ra thảm họa. Nhưng với thời điểm 2,75 tỉ năm trước, chúng đã cung cấp điều kiện cần thiết để vi khuẩn sơ khai lan rộng và gia tăng "dân số", có khả năng thúc đẩy các cải tiến sinh học và mở đường cho sự kiện Oxy hóa lớn.

Anh Thư