Rễ cây là thủ phạm gây ra nhiều sự kiện tuyệt chủng kinh hoàng nhất Trái đất?

Sự tiến hóa của rễ cây từ kỷ Devon đã dẫn đến các cuộc đại tuyệt chủng trên Trái Đất - Ảnh: SHUTTERSTOCK

Giáo sư Gabriel Filippelli - Khoa Khoa học Trái Đất thuộc Đại học Indiana (Mỹ) -  đã công bố công trình nghiên cứu trên tạp chí khoa học GSA Bulletin. Ông chỉ ra chính sự tiến hóa của rễ cây đã dẫn các đến cuộc đại tuyệt chủng trên Trái đất.

Theo trang IFLScience, nhóm nghiên cứu đã tìm cách điều tra nguyên nhân của sự sụp đổ dân số nhiều nơi xảy ra trong kỷ Devon, khoảng 419 đến 358 triệu năm trước.

Chính trong thời đại này, những loài thực vật đầu tiên bắt đầu sinh sống trên đất liền. Cùng lúc đó, một loạt các sự kiện tuyệt chủng ở biển đã xóa sổ gần 70% sinh vật sống dưới nước.

Nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng sự xuất hiện của những loài thực vật đầu tiên dẫn đến sự sụt giảm đáng kể nồng độ phốt pho của các cảnh quan trên mặt đất của Á - Âu.

Điều này đã dẫn đến giả thuyết ban đầu: hệ thống rễ cây có thể đã luồn sâu phá vỡ đất đá và ăn sâu vào sông hồ. Tại đây, chúng giải phóng chất phốt pho ra sông, hồ, đại dương, gây ảnh hưởng sâu sắc đến các hệ sinh thái biển.

Tác giả nghiên cứu Gabriel Filippelli giải thích: "Phân tích của chúng tôi cho thấy sự tiến hóa của rễ cây có khả năng làm các đại dương trong quá khứ ngập chất dinh dưỡng dư thừa, gây ra sự phát triển lớn của tảo.

Những đợt tảo nở hoa nhanh chóng và có tính hủy diệt này sẽ làm cạn kiệt hầu hết lượng oxy của các đại dương, gây ra các sự kiện tuyệt chủng hàng loạt thảm khốc".

Sự tăng cao phốt pho dinh dưỡng được gọi là hiện tượng "phú dưỡng". Hiện tượng này thường được quan sát thấy ở các hồ và sông khi lượng phân bón dư thừa hoặc các nguồn dinh dưỡng do con người gây ra làm ô nhiễm nước.

Để xác định các hiện tượng phú dưỡng của thời kỳ cổ xưa, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra các bản ghi địa hóa từ 5 khu vực trầm tích ở các hồ thuộc kỷ Devon trên khắp Greenland và Scotland.

Đúng như dự đoán, kết quả của họ cho thấy có sự suy giảm lớn lượng phốt pho trên cạn tại các thời điểm khác nhau trong suốt kỷ Devon.

Phát hiện quan trọng là niên đại của những biến động này tương quan với tuổi của các hóa thạch thực vật thân gỗ.

Điều trên cho thấy sự xuất hiện của những cây có rễ thực sự là nguyên nhân của việc thoát ra chất phốt pho dinh dưỡng luồn sâu vào sông hồ.

Đáng chú ý hơn, các tác giả nghiên cứu phát hiện ra những thay đổi này thường trùng hợp với các sự kiện tuyệt chủng hàng loạt.

Ví dụ, hai sự gia tăng đáng chú ý về mức độ phốt pho trong nước được phát hiện có liên quan đến hai đợt đại tuyệt chủng cuối kỷ Devon.

Xem xét dữ liệu kỹ hơn cũng cho thấy việc phốt pho thoát vào đại dương diễn ra theo chu kỳ và phù hợp với biến động khí hậu khu vực.

Cụ thể hơn, lượng phốt pho được phát triển mạnh trong thời kỳ ẩm ướt hơn. Vì điều kiện ẩm ướt cho phép thực vật phát triển nhiều hơn và do đó dẫn đến lượng phốt pho thoát ra nhiều hơn.

Nhận xét về tầm quan trọng của nghiên cứu này, ông Filippelli giải thích: "Những hiểu biết mới này về các sự kiện tuyệt chủng thảm khốc trong tự nhiên ở thế giới cổ đại có thể là lời cảnh báo về hậu quả của những điều kiện tương tự, phát sinh từ hoạt động của con người ngày nay".