Mức độ oxy trong khí quyển thấp vào thời trung cổ của Trái đất khiến quá trình tiến hóa bị trì hoãn 2 tỷ năm, từ đó đặt ra câu hỏi mới về nguồn gốc của sự sống trên hành tinh này.

Nghiên cứu mới của Đại học Exeter giải thích oxy đã bị mắc kẹt ở mức thấp như vậy ra sao.

Giáo sư Tim Lenton và Tiến sĩ Stuart Daines từ Khoa Địa lý Đại học Exeter đã tạo ra một mô hình máy tính để giải thích bằng cách nào oxy ổn định ở mức thấp và không tăng thêm chút nào, mặc dù oxy đã được tạo ra từ sự quang hợp. Nghiên cứu của họ giúp giải thích tại sao 'sự kiện đại oxy hóa" – đưa oxy vào khí quyển khoảng 2,4 tỷ năm trước - đã không tạo ra được oxy ở thời hiện đại.

Trong bài viết của họ, được công bố trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học giải thích làm thế nào vật liệu hữu cơ - xác chết của những dạng sống đơn giản - tích lũy trong đá trầm tích của trái đất . Sau thời kỳ Đại oxy hóa, và một khi sự kiến ​​tạo địa tầng đẩy các trầm tích này lên bề mặt, thì chúng phản ứng với oxy trong không khí lần đầu tiên.

Càng có nhiều oxy trong bầu khí quyển, thì nó càng phản ứng nhanh hơn với vật liệu hữu cơ này, tạo ra một cơ chế điều chỉnh mà theo đó oxy được tiêu thụ bởi các trầm tích ở mức tương đương với mức nó được sản xuất ra.

Cơ chế này bị phá vỡ khi có sự xuất hiện của thực vật trên cạn và sụ gia tăng gấp đôi quá trình quang hợp toàn cầu. Sự gia tăng oxy trong khí quyển cuối cùng nhiều hơn sự kiểm soát oxygen và điều đó có nghĩa là nó cuối cùng có thể tăng đến mức mà chúng ta quen thuộc ngày nay.

Điều này đã giúp động vật xâm chiếm đất liền, và cuối cùng dẫn đến sự tiến hóa của nhân loại.

Mô hình này cho thấy ôxy trong khí quyển trước đây có khả năng ở mức khoảng 10% so với mức ngày nay suốt trong hai tỷ năm sau thời kỳ Đại oxy hóa.

Giáo sư Lenton cho biết: "Thời gian này trong lịch sử Trái đất là một chút của một tình huống bắt-22. Nó đã không thể phát triển các dạng sống phức tạp vì không có đủ oxy trong không khí, và không có đủ oxy, vì nhà máy phức tạp. không tiến hóa - Đó chỉ là khi nhà máy đất đã về đã làm chúng ta thấy một sự gia tăng đáng kể trong ôxy trong khí quyển.

Sự sống trên trái đất được cho bắt đầu với vi khuẩn đầu tiên, phát triển 3,8 tỷ năm trước đây. Khoảng 2,7 tỷ năm trước, sự quang hợp tạo ra oxy lần đầu tiên phát triển trong đại dương. Nhưng mãi đến 600 triệu năm trước đây thì các động vật đa bào đầu tiên như bọt biển và sứa mới xuất hiện trong đại dương. 470 triệu năm trước đây, các thực vật đầu tiên mọc trên trái đất với động vật trên cạn đầu tiên như động vật nhiều chân xuất hiện khoảng 428 triệu năm trước đây. Động vật có vú không xuất hiện cho đến sau khi loài khủng long bị tuyệt chủng 65 triệu năm trước đây. Con người đầu tiên xuất hiện trên trái đất cách đây 200.000 năm.

Thanh Vân - Dostdongnai, theo ScienceDaily.