Hai lần trong lịch sử hành tinh của chúng ta, hai dãy núi khổng lồ cao chót vót và dài gấp nhiều dãy Himalaya đã xuất hiện và chia đôi các siêu lục địa cổ đại. Sự xói mòn của những ngọn núi cổ đại hùng vĩ này có thể đã dẫn đến các sự kiện bùng nổ tiến hóa lớn nhất trên Trái đất.
Các nhà địa chất gọi chúng là những "siêu núi" (supermountains).
Ziyi Zhu, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Quốc gia Úc (ANU) ở Canberra và là tác giả chính của một nghiên cứu mới nói về sự hoành tráng của những dãy núi: “Ngày nay, không có gì có thể giống như hai siêu núi này. Sự đặc biệt không chỉ ở chiều cao của chúng - nếu bạn tưởng tượng lấy chiều dài dãy Himalaya, 1.500 dặm (2.400 km), nhân lên ba hoặc bốn lần, thì bạn sẽ hiểu được quy mô của chúng”.
Những đỉnh núi tiền sử này không chỉ tráng lệ. Theo nghiên cứu mới của Zhu và các đồng nghiệp của cô, sự hình thành và phá hủy của hai dãy khổng lồ này cũng có thể thúc đẩy hai trong số những sự kiện bùng nổ tiến hóa lớn nhất trong lịch sử hành tinh của chúng ta - sự xuất hiện của các tế bào phức tạp đầu tiên cách đây khoảng 2 tỷ năm, và sự bùng nổ sinh vật biển kỷ Cambri cách đây 541 triệu năm.
Các nhà nghiên cứu viết rằng, có khả năng là khi những dãy núi khổng lồ này bị xói mòn, chúng thải ra biển một lượng lớn chất dinh dưỡng, thúc đẩy quá trình sản sinh năng lượng và tăng tốc quá trình tiến hóa .
Sự trỗi dậy của những người khổng lồ
Các dãy núi này xuất hiện khi hai mảng kiến tạo của Trái đất va vào nhau và đẩy lớp đất đá bề mặt trồi lên độ cao vượt trội. Thời gian phát triển của chúng có thể lên đến hàng trăm triệu năm hoặc hơn. Tuy nhiên, ngay cả những đỉnh núi cao nhất cũng có ngày suy tàn do sự xói mòn mà các tác nhân, như gió, nước và ngoại lực khác, đem lại.
Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã thu thập lịch sử về các ngọn núi trên Trái đất thông qua việc nghiên cứu các khoáng chất mà những đỉnh núi đó để lại trong vỏ hành tinh. Ví dụ, tinh thể Zircon hình thành dưới áp suất cao bên dưới các dãy núi lớn, và có thể tồn tại trong đá rất lâu sau khi các dãy núi biến mất. Thành phần nguyên tố chính xác của mỗi tinh thể Zircon có thể tiết lộ các điều kiện trong lớp vỏ khi những tinh thể đó hình thành.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã phát hiện các tinh thể Zircon có lượng lutetium thấp - một nguyên tố đất hiếm chỉ hình thành ở chân các ngọn núi cao. Dữ liệu cho thấy có hai đợt hình thành các siêu núi trong lịch sử Trái đất - lần một kéo dài từ khoảng 2 tỷ đến 1,8 tỷ năm trước, và lần thứ hai kéo dài từ 650 triệu đến 500 triệu năm trước.
Các nghiên cứu trước đây từng gợi ý về sự tồn tại của siêu núi thứ hai - được gọi là siêu núi Transgondwanan, do nó trải dài cắt ngang siêu lục địa rộng lớn Gondwana (một lục địa khổng lồ chứa châu Phi hiện đại, Nam Mỹ, Úc, Nam Cực, Ấn Độ và Bán đảo Ả-rập). Tuy nhiên, siêu núi thứ nhất, được gọi là Nuna Supermountain, nằm trên một siêu lục địa chưa bao giờ được phát hiện trước đây.
Sự phân bố của các tinh thể Zircon cho thấy cả hai siêu núi cổ đại này đều rất lớn - có khả năng trải dài hơn 5.000 dặm (8.000 km).
Rất nhiều đá đã xói mòn từ những đỉnh núi sau khi chúng hình thành. Theo các nhà nghiên cứu, đây chính là lý do tại sao những dãy núi khổng lồ này biến mất nhưng điều này rất quan trọng.
Thúc đấy quá trình tiến hóa
Các nhà nghiên cứu cho biết, khi cả hai dãy núi bị xói mòn, chúng sẽ đổ ra biển một lượng lớn chất dinh dưỡng như sắt và phốt pho thông qua chu trình nước. Những chất dinh dưỡng này có thể đã đẩy nhanh đáng kể các chu kỳ sinh học trong đại dương, khiến quá trình tiến hóa diễn ra nhanh hơn. Ngoài ra, các ngọn núi bị xói mòn cũng có thể đã giải phóng oxy vào khí quyển, làm cho Trái đất ngày càng trở nên thích hợp hơn với sự sống phức tạp.
Ví dụ, sự hình thành của Nuna Supermountain trùng với sự xuất hiện của các tế bào sinh vật nhân chuẩn đầu tiên trên Trái đất. Trong khi đó, ngay khi siêu núi Transgondwanan sẽ bị xói mòn thì một đợt bùng nổ tiến hóa khác diễn ra trên các vùng biển của Trái đất.
Zhu nói: “siêu núi Transgondwanan trùng với sự xuất hiện của những động vật lớn đầu tiên cách đây 575 triệu năm và sự kiện bùng nổ kỷ Cambri 45 triệu năm sau, khi hầu hết các nhóm động vật xuất hiện trong hồ sơ hóa thạch”.
Trong nghiên cứu của mình, nhóm nghiên cứu cũng xác nhận các nghiên cứu trước đây cho thấy quá trình hình thành núi đã ngừng hoạt động trên Trái đất từ khoảng 1,7 tỷ đến 750 triệu năm trước. Trong khoảng thời gian này, sự sống ở các vùng biển trên Trái đất dường như ngừng phát triển, theo Live Science. Một số nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng việc thiếu quá trình hình thành núi mới có thể đã ngăn cản các chất dinh dưỡng chảy vào đại dương, khiến các sinh vật biển chết đói và làm đình trệ quá trình tiến hóa.
Trong khi nghiên cứu bổ sung là cần thiết để vẽ ra mối liên hệ chặt chẽ giữa các siêu núi và sự tăng tốc của quá trình tiến hóa trên Trái đất, nghiên cứu này dường như xác nhận rằng sự kiện bùng nổ sinh học lớn nhất hành tinh của chúng ta xảy ra dưới bóng của những dãy núi thực sự khổng lồ.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Earth and Planetary Science Letters.
Văn Thiện
