Thế giới từ thuở hồng hoang

Tất cả chúng ta đều nên biết ơn những biến đổi mạnh mẽ của khí hậu toàn cầu. Nếu không có hàng tỷ năm hoạt động dữ dội của vũ trụ và Mặt trời, những vụ va chạm liên tục với tiểu hành tinh, những trận phun trào núi lửa khủng khiếp, biến đổi bất thường của khí quyển, những dịch chuyển kiến tạo ngoạn mục và sự thích nghi liên tục của vi sinh vật, chúng ta hẳn sẽ không còn sống ngày hôm nay.

Các nhà vật lý thiên văn nói về những vùng có thể ở được quanh các ngôi sao không quá nóng và quá lạnh được gọi là "goldilocks zone". Trái đất là một trong số rất nhiều ví dụ như thế. Nhưng các điều kiện đã liên tục thay đổi và có lúc còn đến mức thảm họa kể từ khi hành tinh của chúng ta ra đời khoảng 4,6 tỷ năm trước.

Ảnh minh họa: primevideo.

Trong gần như toàn bộ thời gian mà Trái đất tồn tại, loài người của chúng ta không sống và cũng chẳng tài nào sống sót nổi. Ngày nay chúng ta nghĩ rằng con người không chỉ là những kiến trúc sư gây nên thay đổi của vũ trụ, môi trường và khí hậu; mà cũng chính là những đối tượng thụ hưởng các thay đổi như thế trong quá khứ.

Vai trò của chúng ta trên hành tinh này đã từng vô cùng nhỏ bé. Những con người đầu tiên mới chỉ xuất hiện cách đây vài triệu năm, và những người hiện đại về mặt giải phẫu đầu tiên (gồm cả người Neanderthal) là khoảng 500.000 năm trước.

Những gì chúng ta biết về thời kỳ kể từ đó là rất chắp vá, khó diễn giải và thường mang tính suy đoán cao. Về khoảng thời gian gần hơn với thời kỳ hiện đại, khảo cổ học giúp chúng ta hiểu một cách đáng tin cậy hơn cách con người đã sống; nhưng để biết họ đã làm gì, nghĩ gì và tin vào cái gì, chúng ta phải đợi đến tận khi các hệ thống chữ viết đầy đủ phát triển, khoảng 5.000 năm trước.

Đưa những sự việc đó vào các bản ghi chép, tài liệu và văn bản cho phép chúng ta phục dựng lại quá khứ với sắc thái và chi tiết bao trùm khoảng 0,0001% thế giới. Chúng ta không chỉ may mắn được tồn tại như là một loài, mà trong bối cảnh rộng của lịch sử, chúng ta là những người mới đến và đến cũng rất muộn.

Giống như những vị khách bất lịch sự đến nơi vào phút chót, gây ra hư hại và bắt đầu tàn phá ngôi nhà mà họ được mời đến, tác động của con người lên môi trường tự nhiên đã rất lớn và đang tăng nhanh đến mức nhiều nhà khoa học đặt dấu hỏi về khả năng tồn tại về lâu dài của sự sống con người.

Tuy vậy, bản thân điều này không phải bất thường.Vì một lẽ, loài người chúng ta không chỉ một mình làm biến đổi thế giới quanh mình, các loài khác của thế giới sinh vật - gồm có thực vật, động vật và vi sinh vật - không phải là những tác nhân tham gia thụ động hay chỉ là những kẻ ngoài cuộc đối với một mối quan hệ tồn tại duy nhất hay thậm chí là chủ yếu giữa con người và tự nhiên. Mỗi tác nhân đều dính líu mạnh mẽ đến các quá trình thay đổi, thích nghi và tiến hoá - đôi khi với cả những hệ quả hủy hoại.

[...]

Trong khoảng một nửa thời gian tồn tại của Trái đất, có rất ít hoặc không có ôxy trong khí quyển. Hành tinh của chúng ta được hình thành qua một thời kỳ bồi đắp dài, hay sự tích tụ dần dần của các lớp, theo sau là vụ va chạm lớn với một thiên thể có kích thước bằng Hỏa tinh - vụ va chạm giải phóng ra năng lượng đủ để làm tan chảy lớp cùi manti của Trái đất và tạo nên bầu khí quyển sơ khai nhất từ sự trao đổi tiếp đó giữa một đại dương mắc ma và hơi nước không có ôxy.

Các chu kỳ sinh địa hóa của Trái đất sau cùng đã dẫn tới một sự biến đổi triệt để. Tuy vẫn còn nhiều tranh cãi về việc quá trình quang hợp tạo ôxy đã xảy ra như thế nào, khi nào và tại sao, bằng chứng từ những chỉ dấu sinh học hữu cơ, dữ liệu hóa thạch và cấp độ bộ gen gợi ý rằng vi khuẩn lam đã tiến hóa để hấp thụ và lấy năng lượng từ ánh nắng Mặt trời, sử dụng nó để tạo ra đường từ nước và CO2, thải ra khí ôxy như một sản phẩm phụ.

Các mô hình mới gợi ý rằng 1 đến 5 tỷ tia sét đánh xuống Trái đất sơ khai mỗi năm có thể chính là nguồn cung cấp khối lượng lớn phốt pho phản ứng tiền sinh học đóng vai trò quan trọng trong sự xuất hiện của sự sống trên cạn.

Khoảng 3 tỷ năm trước - hoặc sớm hơn - đã có đủ lượng ôxy sinh ra để tạo nên các "ốc đảo" trong các môi trường sống được bảo vệ dưới vùng biển nông và giàu dinh dưỡng.

Dù là do phản ứng hoá học, phát triển tiến hoá, sự gia tăng đột ngột số lượng lớn vi khuẩn lam, các vụ phun trào núi lửa hay tốc độ quay quanh trục chậm lại của Trái đất (hoặc kết hợp cả năm nguyên nhân này), mức ôxy trong khí quyển tăng lên rất nhanh cách đây khoảng 2,5-2,3 tỷ năm, dẫn tới thời kỳ được đặt tên là Sự kiện Ôxy hoá Lớn. Đây là thời điểm mấu chốt mở đường cho sự xuất hiện của dạng sống phức tạp như chúng ta đã biết.