Trong lịch sử hình thành trái đất, cuộc “mây mưa ân ái” đầu tiên có lẽ diễn ra cách đây 1,2 tỷ năm. Trong khi hành tinh xanh nơi đang chứa hơn 7 tỷ con người đã từng có thời gian “trắng bóc” như một quả cầu tuyết như một số vệ tinh của sao Mộc. Đáng ngạc nhiên thay, sự sống vẫn nảy mầm từ những nơi như thế.
1. Trái đất ra đời | 4,5 tỷ năm trước
Sự kiện trọng đại đầu tiên của một hành tinh dĩ nhiên là khi nó “cất tiếng khóc”. Bắt đầu từ một đám bụi khí và đá nằm rải rác quanh Mặt trời vốn còn rất trẻ, Trái đất đã lớn từ khi các khối đá va chạm vào nhau và có khối lượng đủ lớn để hấp dẫn các bụi khí xung quanh dưới tác dụng của lực hấp dẫn. Vệ tinh duy nhất của Trái đất, Mặt trăng, ra đời không lâu ngay sau đó. Người ta cho rằng một tiểu hành tinh đã va chạm mạnh với Trái đất khiến các mảnh vỡ văng ra xung quanh và dần dần hội tụ thành “chị Hằng” xoay quanh “ông Địa”.
Kết quả phân tích đá Mặt trăng cho thấy Mặt trăng và Trái đất có cùng nguồn gốc do thành phần hoá học tương đương nhau
2. Mầm sống đầu tiên | 4 – 3,5 tỷ năm trước
Không ai biết tế bào đầu tiên ra đời vào thời điểm nào. Song mẫu hoá thạch lâu đời nhất từng được ghi nhận có tuổi đời 3,5 tỷ năm. Như vậy mầm sống đầu tiên có lẽ đã xuất hiện từ trước đó, song chắc chắn không phải lúc tinh cầu này vẫn còn là một hòn lửa đỏ với hàng tá thiên thạch liên tục “dội bom” lên nó. Người ta cho rằng mầm sống đầu tiên đã bắt đầu từ những mạch nước kiềm (alkaline) nóng ấm nằm dưới đáy các đại dương, hoặc ở trên mặt biển, hoặc trên đất liền.
Vẫn còn thiếu khá nhiều dữ kiện để chúng ta có thể biết mầm sống đầu tiên trông như thế nào.
3. Khai thác năng lượng Mặt trời | 3,4 tỷ năm trước
Dù nhân loại chỉ mới bắt đầu sử dụng quang năng trong mấy chục năm gần đây nhưng bà mẹ tự nhiên đã biết đến điều đó từ rất sớm. Dĩ nhiên, mọi sự sống cần phải có năng lượng và nguồn năng lượng gần gũi Trái đất nhất chính là Mặt trời. Những vi sinh vật đầu tiên đã tiến hoá dưới những tia nắng, tận dụng nguồn năng lượng từ các photon để tổng hợp ra đường từ những phân tử đơn giản. Nhân loại gọi tiến trình đó là sự quang hợp (photosynthesis).
Nhưng khác với các loài thực vật trong hôm nay, các vi sinh đầu tiên không “thải” ra khí oxy và vì thế, bầu khí quyển Trái Đất lúc đấy vẫn “độc hại” với con người và các loài vật khác.
4. Sự “di cư” của các lục địa | 3 tỷ năm trước
Mặc dù rất cứng và có vẻ “bất biến”, song vỏ của Trái đất lại là những “tảng băng trôi” trên những lớp magma nóng chảy. Đôi khi các “tảng băng” va chạm vào nhau và một phần của tảng này “chìm dưới” tảng còn lại. Quá trình này được gọi là sự kiến tạo mảng (plate tectonics) hay sự trôi dạt của các lục địa. Đại lục đầu tiên trên Trái đất, được gọi là Ur, đã được tạo ra từ tiến trình trên.
5. Sự “ô nhiễm” khí quyển đầu tiên hay quá trình oxy hoá trọng đại | 2,4 tỷ năm trước
Phản ứng quang hợp đầu tiên đã diễn ra hơn 1 tỷ năm trước, song nó không tạo ra oxy. Nửa đầu cuộc đời của Trái đất có rất ít oxy trong bầu không khí. Tuy vậy một số vi khuẩn bằng cách nào đó đã “học” được cách tổng hợp ra đường từ khí CO2 và nước, tất nhiên với sự trợ giúp của ánh nắng Mặt trời. Và khí oxy là “chất thải” từ những “nhà máy” vi khuẩn trên.
Quá trình “ô nhiễm” đầu tiên trong lịch sử Trái đất được xem là lý do khiến cho cả hành tinh bị “băng giá” về sau này, khi các vi khuẩn đã “hút cạn” các khí nhà kính (có CO2) khỏi bầu khí quyển và khiến mọi thứ lạnh đi.
6. Những tế bào phức tạp hay sự cộng sinh | 2 – 1 tỷ năm trước
Tuy sự sống đã có mặt trên Trái đất khá lâu song chúng vẫn rất đơn giản. Những tế bào đầu tiên có cấu trúc tương tự những vi khuẩn hiện đại ngày nay. Dù vậy, sự tiến hoá đã đưa sinh giới lên một tầm cao mới. Những sinh vật có tên gọi eukaryote (sinh vật nhân chuẩn) đã có cấu trúc phức tạp hơn với những cơ quan chuyên biệt bên trong chúng, nhân có màng riêng tách biệt với phần còn lại của tế bào.
Các eukaryote cũng tìm được cho mình những “máy phát điện” mới. Những vật thể có hình dạng tương tự hạt đậu được gọi là ty thể (mitochondria) với khả năng chuyển hoá năng lượng từ các chất hữu cơ thành ATP.
Người ta cho rằng, ban đầu các ty thể không tự nhiên sinh ra bên trong tế bào mà chúng là các vi khuẩn sống tách biệt ở thế giới bên ngoài. Nhưng nhờ sự cộng sinh hay hấp thu tế bào, các vi khuẩn này “sống chung mái nhà” với các eukaryote và tạo ra năng lượng cho chúng. Tế bào của mọi động vật và thực vật chúng ta thấy hôm nay đều là các eukaryote.
7. Cuộc quan hệ tình dục đầu tiên | 1,2 tỷ năm trước
Những sinh vật đầu tiên đều sinh sản vô tính, các tế bào cứ lớn lên rồi tự động chia làm đôi chứ không phân biệt “đực cái”. Các hoá thạch có tuổi đời từ 800 triệu – 1,8 tỷ năm trước đều khá vô vị. Giới khoa học gọi giai đoạn này là “Tỷ năm Buồn” (Boring Billion). Nhưng dường như đã có gì đó “chệch đường” khỏi cách sinh sản “truyền thống”. Không rõ tại vì sao và từ khi nào, nhưng một số sinh vật đã “chán” việc tự chia đôi cơ thể và chuyển sang hình thức “tìm kiếm bạn tình”.
Những mẫu hoá thạch có tuổi đời 1,2 tỷ năm của loài tảo đỏ cho thấy chúng đã bắt đầu có sự xuất hiện của những tế bào chuyên biệt về giới tính như là các bào tử. Và vì hoá thạch có sau khi sinh vật ra đời nên sex chắc chắn đã ra đời trước thời điểm đó.
8. Những sinh vật đa bào | 1 tỷ năm trước
Eukaryote đã là một bước tiến lớn của sinh giới nhưng mọi thứ không dừng ở đấy. Để có được kích thước lớn hơn, các sinh vật cần nhiều hơn một tế bào duy nhất. Có những mẫu hoá thạch có tuổi đời 2,1 tỷ năm cho thấy nhiều vi khuẩn đã biết sinh sống theo hình thức cộng đồng, song chúng vẫn có thể tồn tại dưới dạng đơn bào trong trường hợp cần thiết.
Những sinh vật đa bào đầu tiên – với các tế bào đơn không thể tách rời – được cho là đã xuất hiện khoảng 1 tỷ năm trước. Trong đó những nhóm sinh vật khác nhau đã lần lượt tiến hoá theo hướng đa bào một cách độc lập không bị lệ thuộc. Thực vật được cho là đã chọn hình thức đa bào trước động vật.
9. Trái cầu tuyết | 850 – 635 triệu năm trước
Lần thứ hai Trái đất bị hoá đá sau lần đầu tiên bị “ô nhiễm” oxy từ các vi khuẩn vài tỷ năm trước. Chưa rõ lý do của lần đóng băng này là gì, nhưng nó kéo dài suốt 200 triệu năm và băng giá phủ kín Trái đất từ 2 cực cho đến tận xích đạo.
Thời kỳ băng giá lần 2 này được cho là đã “khuyến khích” sự ra đời của những loài động vật có cấu tạo phức tạp đầu tiên. Những sinh vật có dạng ống hoặc lá xoăn như dương xỉ đã xuất hiện ngay sau đấy, mở ra một giai đoạn mới có tên kỷ Ediacara.
10. Sự bùng nổ kỷ Cambria | 535 triệu năm trước
Sau khi các loài động vật tiến hoá và thích nghi được với tình hình mới, giới sinh vật chứng kiến 2 cuộc bùng nổ về số lượng các loài.
Trong giai đoạn bùng nổ kỷ Cambria, trung bình cứ 10 triệu năm/lần lại có sự xuất hiện của một nhóm các loài động vật mới. Tuy vậy sự “bùng nổ” này đến từ việc hầu hết các loài động vật giai đoạn này đã có vỏ cứng, khiến cho việc hình thành hoá thạch dễ dàng hơn trước. Rất có thể trước đấy đã từng có các đợt “bùng nổ” sinh giới khác nhưng vì chúng không cấu tạo vỏ cứng nên giới khoa học không ghi nhận sự tồn tại.
45 triệu năm sau, sinh giới ghi nhận tiếp một đợt bùng nổ khác về số loài trong từng nhóm động vật. Đợt bùng nổ này được gọi là Sự kiện Phân hoá Sinh giới kỷ Ordovic.
11. Thực vật xâm chiếm đất liền | 465 triệu năm trước
Nước vẫn là cái nôi của sự sống trên Trái đất trong nhiều tỷ năm liền. Mãi cho tới 500 triệu năm trở về trước, chỉ có một số loài động vật tìm cách lên mặt đất. Nhưng chúng không lên đấy sống mà chỉ “đi dạo“, hoặc đơn giản là tìm một nơi đẻ trứng – để tránh xa các loài ăn thịt dưới mặt nước khác.
Thực vật, ngược lại, trở thành những cư dân “thường trú” đầu tiên trên đất liền. Loài thực vật đầu tiên đánh dấu lãnh thổ là họ hàng của tảo xanh. Nhưng chúng đã nhanh chóng tiến hoá và phân nhánh ra nhiều loài khác nhau.
12. Đợt tuyệt chủng hàng loạt đầu tiên | 460 – 430 triệu năm trước
Kỷ Ordovic là giai đoạn mà sinh giới nở rộ về sự đa dạng sinh học. Nhưng khi kỷ này kết thúc, thế giới đứng trước một đợt tuyệt chủng với số lượng các loài cũng nhiều không kém số loài đã sinh ra. Cuối kỷ Ordovic, Trái đất bị lạnh đi nhanh chóng và băng từ 2 cực bao phủ phần lớn bề mặt hành tinh. Hệ quả là một kỷ băng hà có tên Andean-Saharan. Cái tên này xuất phát từ việc dấu tích của thời kỳ trên xuất hiện cả trên đỉnh ngọn Andes cũng như tận sa mạc Sahara.
Giai đoạn lạnh tê cóng này đánh dấu đợt tuyệt chủng hàng loạt đầu tiên và lớn thứ 2 về quy mô trong tất cả các đợt tuyệt chủng từng được ghi nhận. Ước tính có đến 85 % các loài sinh vật biển đã bị xoá sổ, và vì phần lớn các sinh vật vẫn sống dưới nước nên không có gì ngạc nhiên về sự tàn khốc của Andean-Saharan. Sau đấy, các loài cá nghiễm nhiên trở nên phổ biến khi các loài cạnh tranh đã biến mất.
13. Loài lưỡng cư đầu tiên | 375 triệu năm trước
Sau khi thực vật đã định cư được trên mặt đất, các loài động vật cũng không ngần ngại tìm “ngôi nhà” mới. Đầu tiên là các loài côn trùng đã bò lên mặt đất khoảng 400 triệu năm trước. Nhưng các loài có xương sống cũng nhanh chóng nối gót ví như loài Tiktaalik, một loài cá có hình dạng tương tự kỳ nhông, nhưng chân vẫn cấu tạo bằng vây.
Những loài cá như Tiktaalik sau cùng cũng tiến hoá lên 4 chân hoàn chỉnh, là ông tổ cho các loài lưỡng cư, bò sát và động vật có vú về sau này. Việc chúng rời bỏ mặt nước được xem là một điều may mắn vì ngay sau đấy là đợt tuyệt chủng cuối kỷ Devon. Đợt tuyệt chủng này “kết sổ” thêm nhiều loài thuỷ sinh khác, trong đó có những loài cá khổng lồ với thân hình tựa như bọc giáp sắt.
14. Bình minh của bò sát | 320 triệu năm trước
Khi những con bò sát đầu tiên xuất hiện, Trái đất đang ở trong giữa một thời kỳ lạnh kéo dài được gọi là kỷ băng hà cuối Đại Cổ Sinh (Paleozoic Era). Bò sát tiến hoá từ các loài lưỡng cư có hình dạng tương tự kỳ nhông. Nhưng khác tổ tiên của mình, bò sát có lớp da dày, đóng vảy và đẻ trứng có vỏ cứng khác hẳn với khi chúng còn trong nước.
Nhờ các ưu điểm trên, bò sát nhanh chóng trở thành loài thống trị trên mặt đất. Và, dù một số loài có kích thước cực lớn, như Dimetrodon dài tới 4,5 mét, nó vẫn là bò sát chứ không phải khủng long. Thời đại của khủng long còn rất lâu nữa.
15. Siêu lục địa Pangaea | 300 triệu năm trước
Lần cuối cùng cho tới hiện tại, các lục địa của Trái đất hợp nhất một lần và tạo thành một siêu lục địa có tên Pangaea. Và bao quanh siêu lục địa là một… siêu đại dương có tên Panthalassa.
Giai đoạn 2 “siêu cường” này cùng tồn tại kéo dài tới 175 triệu năm. 10 triệu năm sau đấy, các lục địa lại tách rời thêm lần nữa và những phần còn lại trở thành những gì chúng ta thấy hiện nay.
16. Đợt tuyệt chủng lớn nhất | 252 triệu năm trước
Dù không phải là đợt tuyệt chủng đầu tiên nhưng đợt tuyệt chủng cuối kỷ Permi là thử thách lớn nhất với sinh giới trên Địa Cầu. Ước tính có đến 96 % các loài thuỷ sinh và một con số tương đương các loài trên cạn biến mất sau giai đoạn này.
Lý do của đợt tuyệt chủng vẫn chưa được chắc chắn. Nhưng dữ liệu khảo cổ cho thấy một đợt phun trào núi lửa hàng loạt, còn được gọi là Cái bẫy Siberia (Siberian Traps), khiến cho 2 triệu km2 vuông bề mặt Trái đất bị ngập trong nham thạch, bầu khí quyển ngập trong khói độc và nhiệt độ đại dương lên đến 40 °C, có thể chính là kẻ tội đồ.
Sự phục hồi của sinh giới về sau đấy mở ra một thời kỳ mới – thời đại khủng long.
17. Loài động vật có vú đầu tiên | 220 triệu năm trước
Tại cùng thời điểm khủng long tiến hoá và sinh sôi trên toàn cầu, những loài thú có vú đầu tiên xuất hiện. Tổ tiên của chúng là những loài bò sát có tên gọi cynodont, với khuôn mặt hơi giống loài chó và một số có thể có lông bao phủ.
Những loài có vú đầu tiên như Morganucodon có kích thước khá nhỏ và hình dạng giống loài chuột. Rất có thể chúng chỉ hoạt động về đêm vì đây là lúc các loài bò sát nghỉ ngơi. Có giả thuyết cho rằng chính hoạt động sống về đêm này đã kích thích động vật có vú tiến hoá theo hướng sử dụng máu nóng – giúp cho chúng giữ ổn định nhiệt độ cơ thể để kiếm ăn trong khi bò sát ít hoạt động về đêm.
18. Đợt tuyệt chủng kỷ Trias | 201 triệu năm trước
Kỷ Trias (Triassic) là thời kỳ mà khủng long gầm rú trên khắp mặt đất, còn dưới nước thì những loài bò sát khổng lồ như Ichthyosaur thống trị đại dương như là loài săn mồi hàng đầu. Song một đợt tuyệt chung khác lại bùng nổ.
Nguyên nhân đợt tuyệt chủng này chưa được xác định song hệ quả nó để loại là 80 % các loài bị tiêu diệt. Nhưng ngay sau đấy, khủng long lại phục hồi và tiếp tục thống trị mặt đất. Thậm chí chúng còn đạt được tới những kích thước khổng lồ. Loài lớn nhất từng được ghi nhận, Dreadnoughtus schrani, có khối lượng lên đến gần 60 tấn.
19. Loài chim đầu tiên | 160 triệu năm trước
Ban đầu là dưới nước, rồi đến mặt đất và sau đó là bầu trời, sự sống lần lượt chinh phục tất cả. Nhưng loài chim không tiến hoá tiếp từ động vật có vú mà là hậu duệ của khủng long. Những con khủng long có lông vũ như Velociraptors là tổ tiên của loài chim hiện đại, nhưng chúng có mũi thay vì mỏ cứng và tay để bám trên cây thay cho cánh.
Một trong những loài chim nổi tiếng từng được biết, Archaeopteryx, sống cách nay 150 triệu năm. Nhưng một số kết quả khảo cổ gần đây tại Trung Quốc cho thấy, những loài như Xiaotingia hay Aurornis, từng xuất hiện lâu hơn trước đấy.
20. Thực vật có hoa | 130 triệu năm trước
Nghe có vẻ lạ lùng nhưng hoa là “phát minh” gần đây nhất của giới thực vật. Dù đã gieo mầm trên mặt đất cách nay 465 triệu năm nhưng suốt hơn 2/3 quãng thời gian ấy, không có bông hoa nào được ghi nhận.
Thực vật có hoa dường như xuất hiện trong giữa thời kỳ khủng long tồn tại. Còn những loài tương tự các loài cỏ chỉ mới xuất hiện gần đây. Hoá thạch lâu đời nhất về loài cỏ chỉ mới 70 triệu năm tuổi. Tất nhiên, các loài cỏ có thể đã có mặt trước đó một thời gian.
21. Cái chết của khủng long | 65 triệu năm trước
BÙM… và bạn tuyệt chủng. 65 triệu năm trước, một tảng đá lớn từ ngoài không gian đã đâm vào Trái đất tại vị trí ứng với Mexico ngày nay. Vụ va chạm hết sức kinh hoàng, nhưng hệ quả về mặt lâu dài của nó còn tệ hơn nữa.
Bụi bị tung lên thượng tầng khí quyển và che lấp ánh nắng Mặt Trời, kéo theo một thời kỳ lạnh lẽo và tăm tối kéo dài trên toàn bộ hành tinh. Với số lượng lớn nhất, khủng long dĩ nhiên là loài chịu nhiều tổn thương. Các loài thú săn mồi cũng như bò sát khổng lồ khác cũng bị xoá sổ. Song các loài kích thước nhỏ hơn sống sót được nhờ tiêu thị ít thức ăn hơn.
Đây cũng là đợt tuyệt chủng thứ năm từng được ghi nhận và là đợt tuyệt chủng cuối cùng cho đến hiện tại.
22. Loài linh trưởng đầu tiên xuất hiện | 60 – 55 triệu năm trước
Sự biến mất của hầu hết các loài khủng long đã tạo điều kiện cho động vật có vú tăng trưởng và sinh sôi nảy nở. Chúng nhanh chóng tiến hoá theo hướng có tử cung và nuôi con non trong bụng nhờ nhau thai. Tuy vậy vẫn còn một giai đoạn khá dài trước khi tiến đến loài người.
Một số động vật có vú bắt đầu tiến hoá theo hướng leo trèo và sống trên cây, như là một cách để tránh các loài săn mồi khác. Cách thức này đã dẫn tới việc ra đời của loài khỉ, vượn và sau cùng là con người. Nhưng loài linh trưởng đầu tiên có kích thước rất nhỏ. Bộ xương hoá thạch linh trưởng lâu đời nhất thuộc về một loài có tên Archicebus achilles, với cân nặng chưa tới 30 gram. Chúng sống chủ yếu trong các rừng nhiệt đới nóng ẩm tại Châu Á.
23. Những thực vật siêu quang hợp | 32 – 25 triệu năm trước
Thực vật đã bắt đầu khai thác quang năng để tổng hợp đường qua hàng tỷ năm, nhờ một tiến trình gọi là quang hợp. Nhưng mãi tới gần đây, một số loài mới “tìm ra” một cách quang hợp tốt hơn, được gọi là quang hợp C4.
Quang hợp C4 cho hiệu quả cao hơn loại quang hợp phổ thông – C3. Nhờ đó các thực vật C4 có khả năng thích nghi tốt hơn với các môi trường có điều kiện khắc nghiệt. Ngày nay, các nhà thực vật học đang tìm cách biến đổi gene cho cây lúa sử dụng quang hợp C4, nhằm đạt năng suất cao hơn cho một dân số ngày một đông hơn.
24. Loài vượn người đầu tiên | 13 – 7 triệu năm trước
Những con vượn đầu tiên xuất hiện tại Châu Phi khoảng 25 triệu năm trước. Rồi tại một thời điểm nào đó, chúng bắt đầu tách nhóm thành tổ tiên của loài vượn hiện đại và người hiện đại.
Rất khó để nói chính xác thời điểm diễn ra sự kiện, nhưng nhờ khảo cổ và sinh học di truyền, chúng ta có thể ước lượng tương đối. Loài vượn người cổ nhất được ghi nhận có tên Sahelanthropus tchadensis, đã từng sống trên mặt đất 7 triệu năm trước.
25. Loài người hiện đại | 200.000 năm trước
Loài người chúng ta, hay có tên khoa học Homo sapiens, có “tuổi đời” rất trẻ so với tất cả các loài trước đấy, chỉ mới 1/5 của 1 triệu năm so với 7 triệu năm của Sahelanthropus tchadensis. Nhưng chỉ trong thời gian “ngắn” đó, chúng ta đã rời khỏi nơi sinh ra mình tại Châu Phi, du hành đến mọi lục địa trên hành tinh. Thậm chí chúng ta đã ra được ngoài vũ trụ, điều mà mọi loài trước đấy chưa làm được.
Thế nhưng với những thành quả đạt được, chúng ta cũng đồng thời phá hoại không ít lên hành tinh này. Chỉ trong vòng 40 năm trở lại đây, đã có 50 % số động vật hoang dã biến mất khỏi Trái đất, nhanh hơn bất kỳ đợt tuyệt chủng (và đại tuyệt chủng) nào từng được ghi nhận.
Phải chăng đợt tuyệt chủng thứ sáu sẽ diễn ra trong kỷ nguyên con người này? Liệu chăng lịch sử 4 tỷ năm tiến hoá của sự sống trên hành tinh sẽ bị kết thúc trong bàn tay của chính con người?
Bình luận