Năm cuộc đại tuyệt chủng trong lịch sử Trái Đất: khi nào, vì sao

Năm cuộc đại tuyệt chủng lớn trong lịch sử Trái Đất xảy ra vào cuối kỷ Ordovic (khoảng 445 triệu năm trước), cuối kỷ Devon (khoảng 372 triệu năm), cuối kỷ Permi (khoảng 252 triệu năm), cuối kỷ Trias (khoảng 201 triệu năm) và cuối kỷ Phấn Trắng (66 triệu năm). Mỗi lần, từ khoảng ba phần tư số loài trở lên biến mất trong thời gian ngắn theo thang địa chất. Nguyên nhân khác nhau, nhưng có một điểm chung đáng chú ý: bốn trong năm lần gắn với biến động lớn về khí hậu và hoá học đại dương, chỉ một lần có thủ phạm từ ngoài không gian.

Thế nào mới gọi là "đại tuyệt chủng"

Loài sinh ra và mất đi liên tục. Các nhà cổ sinh vật gọi mức mất loài bình thường là "tuyệt chủng nền". Đại tuyệt chủng là khi tốc độ mất loài vọt lên cao hơn nền nhiều lần, trên phạm vi toàn cầu, ở nhiều nhóm sinh vật không liên quan nhau, trong một khoảng thời gian ngắn — vài chục nghìn đến vài triệu năm, tức là "chớp mắt" so với lịch sử hàng trăm triệu năm.

Khái niệm "Năm cuộc lớn" (Big Five) đến từ công trình năm 1982 của David Raup và Jack Sepkoski, hai nhà khoa học Đại học Chicago, khi họ đếm số họ sinh vật biển trong hồ sơ hoá thạch và thấy năm đỉnh nổi bật. Dữ liệu biển được dùng vì sinh vật biển có vỏ cứng để lại hoá thạch tốt hơn nhiều so với sinh vật trên cạn.

Năm cuộc đại tuyệt chủng, nhìn trên một bảng

Các tỷ lệ là ước tính từ hồ sơ hoá thạch còn thiếu, nên mỗi nguồn cho số hơi khác nhau. Đọc chúng như "cỡ nào", không như số đo chính xác.

Từng cuộc, kể ngắn

Cuối Ordovic: lạnh đột ngột

Thời đó, sự sống phần lớn ở dưới biển: tay cuộn, bọ ba thuỳ, ốc anh vũ vỏ thẳng, san hô cổ. Siêu lục địa Gondwana trôi về cực Nam, băng hà hình thành nhanh, mực nước biển tụt mạnh, phơi khô các biển nông ven lục địa — nơi sinh sống của phần lớn các loài. Tuyệt chủng diễn ra theo hai nhịp: khi lạnh đi và khi ấm lên trở lại.

Cuối Devon: biển thiếu oxy

Đây là cuộc "kéo dài" nhất, gồm nhiều đợt trong vài triệu năm. Các rạn san hô lớn sụp đổ, nhiều loài cá giáp biến mất. Một giả thuyết thú vị: rừng cây đầu tiên lan rộng trên cạn, rễ cây phá đá thành đất, dinh dưỡng trôi ra biển gây bùng nổ tảo rồi thiếu oxy. Núi lửa cũng có thể góp phần. Nguyên nhân chính xác vẫn còn tranh luận.

Cuối Permi: "Cái Chết Vĩ Đại"

Cuộc lớn nhất. Núi lửa ở vùng Siberia phun dung nham trong thời gian dài, thải lượng khí nhà kính khổng lồ, đại dương nóng lên, axit hoá và thiếu oxy. Đây là một đề tài riêng, chỉ cần nhớ: sự sống suýt bị xoá sạch, và phải mất hàng triệu năm mới phục hồi.

Cuối Trias: mở đường cho khủng long

Khi Pangaea bắt đầu tách ra, một vùng núi lửa khổng lồ (Tỉnh Mácma Trung Đại Tây Dương, CAMP) phun trào, nay dấu vết rải ở bốn lục địa quanh Đại Tây Dương. Nhiều nhóm bò sát lớn họ hàng với cá sấu biến mất, để lại khoảng trống mà khủng long chiếm lĩnh trong suốt kỷ Jura.

Cuối Phấn Trắng: cú va từ trời

Cuộc nổi tiếng nhất vì khủng long. Bằng chứng mạnh nhất chỉ về tiểu hành tinh Chicxulub ở Mexico. Đây là trường hợp duy nhất trong năm cuộc mà nguyên nhân chính đến từ ngoài Trái Đất.

Điểm chung: khí hậu và đại dương thay đổi quá nhanh

Khi đặt năm cuộc cạnh nhau, giới khoa học thấy một mẫu số chung: thay đổi lớn về carbon, nhiệt độ và hoá học đại dương diễn ra nhanh hơn tốc độ sinh vật kịp thích nghi. Bản thân nhiệt độ cao hay thấp không phải vấn đề — Trái Đất từng ấm hơn và lạnh hơn bây giờ nhiều lần mà sự sống vẫn thịnh vượng. Vấn đề là tốc độ.

Một điểm khác: sau mỗi cuộc, sự sống phục hồi và phân hoá theo hướng mới. Không có cuộc cuối Phấn Trắng, có lẽ thú có vú không có cơ hội chiếm lĩnh, và loài người không xuất hiện. Đại tuyệt chủng vừa là thảm hoạ, vừa là ngã rẽ.

Có đang diễn ra "đại tuyệt chủng thứ sáu" không

Cụm từ này được dùng nhiều, nhất là sau cuốn The Sixth Extinction (2014) của nhà báo Elizabeth Kolbert, đoạt giải Pulitzer năm 2015. Câu trả lời tỉnh táo gồm hai vế:

• Tốc độ mất loài hiện nay cao hơn nhiều so với nền, theo nhiều nghiên cứu. Báo cáo năm 2019 của IPBES (cơ quan liên chính phủ về đa dạng sinh học) ước tính khoảng một triệu loài động thực vật đang bị đe doạ tuyệt chủng. Nguyên nhân chính là mất môi trường sống, khai thác quá mức, biến đổi khí hậu, ô nhiễm và loài xâm hại.
• Nhưng tỷ lệ loài đã thực sự mất vẫn còn xa ngưỡng 75% của Năm cuộc lớn. Vì thế nhiều nhà khoa học nói chính xác hơn là ta đang ở trong một khủng hoảng đa dạng sinh học có thể dẫn tới đại tuyệt chủng nếu xu hướng kéo dài hàng thế kỷ. Một số nhà khoa học phản biện cách gọi "thứ sáu" là quá sớm. Cuộc tranh luận này vẫn tiếp diễn.

Khác biệt quan trọng nhất so với năm cuộc trước: lần này nguyên nhân đến từ một loài có khả năng nhận ra và thay đổi hành vi của chính mình.

Góc nhìn hôm nay: xem hoá thạch, đọc sách, làm việc nhỏ

• Đọc: The Sixth Extinction (Elizabeth Kolbert, 2014); The Ends of the World (Peter Brannen, 2017) — kể cả năm cuộc bằng giọng phóng sự sống động, rất hợp người mới bắt đầu.
• Xem: các bảo tàng thiên nhiên trong nước có trưng bày hoá thạch; nhiều vùng đá vôi miền Bắc Việt Nam lộ ra các lớp đá cổ chứa hoá thạch biển như tay cuộn, san hô — dấu vết của những vùng biển xưa.
• Làm: thứ tạo khác biệt cho cuộc khủng hoảng hiện nay nằm ở việc nhỏ cộng lại — không mua sản phẩm từ động vật hoang dã, ủng hộ khu bảo tồn, giảm rác nhựa ra sông biển. Không cần hoảng; cần đều đặn.