Vì sao loài cá đột ngột xuất hiện trên Trái đất 420 triệu năm trước

Nguồn gốc của loài cá trên Trái đất là một bí ẩn rất lớn trong ngành cổ sinh vật học. Hồ sơ hóa thạch trên thế giới cho thấy các dòng cá chính đã xuất hiện trên hành tinh xanh rất đột ngột vào đầu kỷ Devon, tức khoảng 420 triệu năm trước. Ảnh: Kaori Serakaki (OIST).

Trên thực tế, các nhà khoa học có biết về tổ tiên của chúng trong kỷ Ordovic. Tuy nhiên, trong kỷ Silur - nằm giữa kỷ Ordovic và kỷ Devon - dòng dõi tổ tiên này tuyệt tích, khiến loài cá giống như đã "xuyên không" hàng chục triệu năm, đi trực tiếp từ kỷ Ordovic sang kỷ Devon. Ảnh: Nobu Tamura (CC BY-SA).

Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Science Advances của các chuyên gia thuộc Viện Khoa học và công nghệ Okinawa (Nhật Bản) đã giải mã bí ẩn trên. Ảnh: spacedaily.com.

Nhóm nghiên cứu sử dụng các cơ sở dữ liệu toàn cầu mới được biên soạn về sự xuất hiện, địa lý sinh học và hệ sinh thái của động vật có xương sống trong đại Cổ sinh (Paleozoic, tức khoảng 541 triệu năm trước đến 252 triệu năm trước). Đại Cổ sinh bao gồm 6 kỷ là: Cambri - Ordovic - Silur - Devon - Than Đá - Nhị Điệp. Ảnh: Nobu Tamura.

Các chuyên gia phát hiện một sự kiện tuyệt chủng hàng loạt vào khoảng 445 triệu năm trước đến 443 triệu năm trước - cuối kỷ Ordovic - trùng khớp với sự thiếu vắng hồ sơ hóa thạch của Gnathostomes, tức động vật có xương sống và có quai hàm sống ở biển khơi, tổ tiên gần gũi nhất trong kỷ nguyên này của loài cá. Ảnh: Aunt_Spray / Getty Images.

Sự kiện tuyệt chủng này, được khoa học gọi tắt là LOME, diễn ra theo 2 giai đoạn. Cùng với đó là những biến động kéo dài trên toàn cầu về nhiệt độ, những thay đổi trong thành phần hóa học của đại dương bao gồm các nguyên tố vi lượng thiết yếu, sự đóng băng đột ngột ở vùng cực và những thay đổi về mực nước biển. Ảnh: Heming Zhang.

Những thay đổi trên đã tàn phá hệ sinh thái biển và tạo ra một "khoảng trống" về đa dạng sinh học ngay sau sự kiện tuyệt chủng, kéo dài đến tận đầu kỷ Silur. Từ đây, các nhà nghiên cứu xác nhận một khoảng thời gian thiếu hụt đa dạng động vật có xương sống đã được đề xuất trước đó, được gọi là Khoảng trống Talimaa. Ảnh: Heming Zhang.

Nhóm nghiên cứu phát hiện thêm rằng quá trình sự sống Trái đất phục hồi diễn ra rất chậm trong 23 triệu năm. Hầu hết các dòng dõi động vật có hàm thời Silur đã đa dạng hóa dần dần và không liên tục trong giai đoạn đầu của quá trình phục hồi. Ảnh: Heming Zhang.

Thay vì lan rộng nhanh chóng khắp các đại dương cổ đại, "con cháu" của Gnathostomes, còn được các chuyên gia gọi là "dòng dõi ma" đã tiến hóa trong sự cô lập. Ảnh: Alena Hovorkova.

Sau 23 triệu năm, một số loài dần hồi phục, tiến hóa và hoàn thiện bộ hàm, giúp cải thiện khả năng săn mồi. Vào khoảng 419 triệu năm trước, khi kỷ Silur sắp kết thúc, môi trường sống đại dương thuận lợi trở lại. Các "dòng dõi ma" nhanh chóng rời khỏi vùng an toàn, tiến hóa nhảy vọt thành nhiều loài cá khi thế giới bước sang kỷ Devon. Ảnh: wikipedia.

Mời độc giả xem video: Đằng sau thành công của các nhà khoa học. Nguồn: VTV24.

Tâm Anh (theo OIST, Popsci)