'Rạn san hô' đầu tiên trên Trái Đất không hề có san hô. Thứ gì đã xây chúng?

Nếu hình dung một rạn san hô, chúng ta thường nghĩ đến những vùng biển xanh trong với san hô đủ màu, cá nhiệt đới và vô số sinh vật. Nhưng lịch sử của các rạn đá dưới biển cổ xưa hơn san hô rất nhiều. Những “rạn” đầu tiên trên Trái Đất được tạo nên bởi những sinh vật nhỏ bé đến mức mắt thường không thể nhìn thấy: vi khuẩn và các cộng đồng vi sinh vật.

Ảnh: fossilera

Một trong những dạng cấu trúc cổ nhất là stromatolite, những khối đá có dạng vòm, cột hoặc lớp gợn sóng được hình thành khi các thảm vi sinh vật giữ lại những hạt trầm tích và thúc đẩy khoáng chất carbonate kết tủa từng lớp một. Qua hàng nghìn, hàng triệu năm, những lớp mỏng ấy tích tụ thành các cấu trúc đá khổng lồ dưới vùng biển nông.

Một trong những bằng chứng ấn tượng nhất nằm ở Tây Australia. Tại khu vực Pilbara, các nhà địa chất đã phát hiện dấu tích của một hệ thống rạn stromatolite có niên đại khoảng 3,43 tỷ năm. Những phần còn lại trải dài trên quy mô khoảng 10 km, cho thấy các cộng đồng vi sinh vật thời kỳ rất sớm không chỉ tồn tại mà còn có khả năng xây dựng cả những cấu trúc địa chất quy mô lớn.

Ảnh: imaginario-nopensar.blogspot

Điều đáng kinh ngạc là vào thời điểm đó, Trái Đất hoàn toàn khác hiện nay. Các lục địa còn rất sơ khai, đại dương và khí quyển có thành phần khác biệt, trong khi sự sống chủ yếu vẫn là những sinh vật đơn bào. Một số vi sinh vật quang hợp, đặc biệt là cyanobacteria, góp phần tạo ra các lớp carbonate và về sau đóng vai trò quan trọng trong quá trình làm thay đổi thành phần khí quyển Trái Đất thông qua việc giải phóng oxy.

Nhưng nếu gọi stromatolite là “rạn san hô” thì cần thận trọng: chúng không phải san hô. Rạn do động vật xây dựng chỉ xuất hiện rất lâu sau đó. Khoảng 530–520 triệu năm trước, trong kỷ Cambri, những sinh vật giống bọt biển có tên archaeocyath bắt đầu tham gia xây dựng các rạn động vật đầu tiên. Chúng có bộ khung carbonate và thường sống cùng các vi sinh vật tạo carbonate.

Ảnh: espanol.libretexts

Archaeocyath không tồn tại lâu. Sau khi chúng suy giảm và biến mất vào cuối Cambri sớm, các rạn vi sinh vật lại đóng vai trò quan trọng. Mãi đến Ordovic giữa, khoảng 460 triệu năm trước, những hệ sinh thái rạn phức tạp với nhiều nhóm sinh vật có bộ xương mới bắt đầu phát triển mạnh. San hô dạng thuộc địa dần trở thành một trong những kiến trúc sư quan trọng của các rạn biển.

Vì thế, lịch sử rạn san hô thực chất là lịch sử của những “kiến trúc sư” liên tục được thay thế. Từ những thảm vi khuẩn vô cùng nhỏ bé, đến bọt biển Cambri, rồi san hô và vô số sinh vật biển ngày nay, các rạn đã trải qua hàng tỷ năm tiến hóa.

Và khi nhìn một rạn san hô hiện đại, chúng ta thực chất đang nhìn vào một truyền thống xây dựng dưới biển đã bắt đầu từ thời kỳ sự sống còn chưa có động vật.

Loài hoa khổng lồ có hình dáng như vương miện từng xuất hiện từ hàng trăm triệu năm trước