Câu chuyện về vỏ Trái đất là một câu chuyện phức tạp về sự tương tác giữa sự sống và địa chất. Các nhà khoa học đã biết từ lâu rằng sự sống đã đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành môi trường của hành tinh của chúng ta, nhưng nghiên cứu mới từ Đại học Cambridge đã làm sáng tỏ về ảnh hưởng sâu sắc đó.

Khoảng 500 triệu năm trước, sự sống trong đại dương đã trải qua một sự biến đổi nhanh chóng. Những sinh vật đơn giản, mềm mại đã nhường chỗ cho những sinh vật đa bào phức tạp với vỏ và xương và được gọi là bùng nổ Cambrian. Sự đa dạng của sự sống cũng có ảnh hưởng sâu sắc đến hóa học của vỏ Trái đất, theo nghiên cứu được công bố trong tạp chí Science Advances.

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng phospho, một chất dinh dưỡng then chốt cần thiết cho sự sống, đã tăng gấp ba lần trong các loại đá sau khi bùng nổ Cambrian. Sự gia tăng phospho này đã giúp hỗ trợ sự mở rộng liên tục của sự sống.

Đồng tác giả Oliver Shorttle, đồng thời làm việc tại Khoa Khoa học Trái đất và Viện Thiên văn học của Cambridge, giải thích rằng sự phát triển của sự sống có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của sự sống tiếp theo và lượng sự sống mà một hành tinh có thể hỗ trợ.

Sự sống dựa vào sáu thành phần chính: carbon, hydro, nitơ, phospho và lưu huỳnh. Phospho không chỉ được cần thiết bởi sự sống mà còn khó tiếp cận vì nó bị khóa trong các khoáng vật bên trong vỏ Trái đất.

vỏ trái đất
Hóa thạch của các sinh vật đa bào sớm từ bùng nổ Cambrian, đã biến đổi cuộc sống trong đại dương và ảnh hưởng đến địa chất Trái đất.

Quá trình trích xuất phospho từ đá bắt đầu với việc phân hủy đá do tương tác với nước mưa, giải phóng phosphate được mang bởi sông ra biển. Một khi ở trong đại dương, phospho được chuyển hóa bởi các sinh vật như plankton hoặc tảo nhân chuẩn, sau đó được tiêu thụ bởi các loài động vật lớn hơn ở cao hơn trong chuỗi thức ăn. Khi những sinh vật này chết, hầu hết phospho được trả lại vào đại dương, tạo ra một quá trình tái chế hiệu quả quan trọng để hỗ trợ sự sống.

Tuy nhiên, sức mạnh tái chế sinh học này dựa vào oxy. Vi khuẩn chịu trách nhiệm phân hủy chất liệu sinh học chết để trả lại phospho vào đại dương yêu cầu oxy để hoạt động. Các nhà nghiên cứu tin rằng một sự gia tăng oxy xung quanh thời điểm bùng nổ Cambrian có thể giải thích tại sao phospho tăng trong đá.

“Nếu oxy đã tăng vào thời điểm đó, thì có thể có nhiều oxy hơn để phân hủy sinh khối biển sâu và tái chế phospho cho các khu vực ven biển nông,” Walton nói. Di chuyển phospho này trở lại phía đất liền có nghĩa là nó được bảo quản tốt hơn trong các loại đá tạo thành lục địa. “Loạt thay đổi đó cuối cùng chịu trách nhiệm cho việc cung cấp năng lượng cho hoạt động của sự sống phức tạp như chúng ta biết,” Walton nói.

Trong khi mối quan hệ giữa oxy và phospho trong vỏ vẫn là một chủ đề tranh luận, điều rõ ràng là sự sống và địa chất đã cùng nhau tạo ra vỏ giàu dinh dưỡng nuôi dưỡng chúng ta ngày nay. Hiểu được lịch sử này có thể giúp chúng ta nhận thức được sự mong manh của các hệ sinh thái của hành tinh và tầm quan trọng của việc bảo tồn chúng cho các thế hệ tương lai.

Nguồn: Đại học Cambridge

Share.
Theo dõi
Thông báo của
guest
0 Góp ý
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận