Tại sao khủng long thoát khỏi cuộc tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Trias?

Trong lịch sử địa chất lâu dài của Trái Đất, đã có 5 lần xảy ra sự kiện tuyệt chủng hàng loạt. Vào cuối kỷ Trias khoảng 200 triệu năm trước, một thảm họa bất ngờ dẫn đến sự tuyệt chủng của một số lượng lớn sinh vật trên cạn.

Tuy nhiên, loài khủng long đã may mắn thoát khỏi thảm họa này và thành công "vượt lên" thống trị thế giới trong kỷ Jura và kỷ Phấn trắng sau đó.

Vậy, điều gì đã gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt trên cạn vào cuối kỷ Trias? Tại sao khủng long có thể sống sót sau thảm họa thiên nhiên tuyệt chủng sinh học và phát triển nhanh chóng sau thảm họa?

Vào ngày 2 tháng 7, nhà nghiên cứu Sha Jingeng và Tiến sĩ Fang Yanan từ Viện Địa chất và Cổ sinh Nam Kinh, Học viện Khoa học Trung Quốc, hợp tác với các học giả Mỹ, đã công bố kết quả nghiên cứu mới trên tạp chí nổi tiếng quốc tế "Science Advances". Nghiên cứu này nói về nguyên nhân chính dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt của các sinh vật trên cạn vào cuối kỷ Trias và cách mà loài khủng long thoát khỏi sự kiện này.

Tiến hóa sinh học kỷ Trias

Kỷ Trias là thời kỳ đầu tiên của Đại Trung sinh, bắt đầu cách đây 252 triệu năm và kết thúc cách đây 201 triệu năm, kéo dài khoảng 51 triệu năm.

Trong kỷ Permi trước kỷ Trias, Trái Đất vừa trải qua một kỷ nguyên bi thảm cho sự sống. Sự tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Permi được gọi là sự kiện tuyệt chủng lớn nhất trong lịch sử Trái Đất. Phải mất hàng triệu năm số ít sinh vật còn lại mới có thể khôi phục môi trường Trái Đất về trạng thái thích hợp cho hầu hết các sinh vật.

Tuy nhiên, sự bền bỉ của cuộc sống là ngoài sức tưởng tượng.Sau khi phục hồi và tiến hóa sau sự tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Permi, các sinh vật thuộc kỷ Trias đã cho thấy một cảnh tượng phát triển rực rỡ, các loài bò sát và thực vật hạt trần phát triển chưa từng có.

Các loài động vật chân vịt, khủng long và các loài bò sát giống động vật có vú đã tăng lên nhanh chóng trong kỷ Trias.Đến cuối kỷ Trias, khủng long đã là một nhóm sinh vật đa dạng, chiếm vị trí quan trọng trong hệ sinh thái, và kỷ Trias còn được gọi là "bình minh của thời đại khủng long".Tuy nhiên, loài khủng long lúc bấy giờ vẫn còn tương đối yếu ớt và khác hoàn toàn so với những gì trong ấn tượng của chúng ta.

Vào cuối kỷ Trias, một sự kiện đại tuyệt chủng đã diễn ra, tác động của vụ tuyệt chủng hàng loạt này được đánh giá là yếu nhất trong số năm vụ tuyệt chủng hàng loạt, nhưng vẫn có một số lượng lớn các sinh vật trên cạn và trên biển đã vinh viễn ra đi. Thế nhưng nó lại có tác động sâu sắc đến sự phát triển của các sinh vật trong đại Trung sinh, đặc biệt là thời kỳ hoàng kim của khủng long.

Luôn có nhiều lời giải thích khác nhau về nguyên nhân của sự kiện tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Trias, trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu ngày càng tập trung vào các vụ phun trào núi lửa.

Các nhà khoa học ủng hộ giả thuyết phun trào núi lửa tin rằng trong đại Trung sinh sớm, sự tan rã của đại lục địa đã kích hoạt hoạt động núi lửa dữ dội, làm tăng nồng độ carbon dioxide trong khí quyển và gây ra hiệu ứng nhà kính.

Quan điểm truyền thống cho rằng sự tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Trias của sự sống trên cạn là do sự nóng lên toàn cầu gây ra bởi lượng lớn carbon dioxide thải ra từ các vụ phun trào núi lửa, nhưng phản ứng của sự sống trên cạn sau sự kiện tuyệt chủng dường như phủ nhận quan điểm này.

Nhóm nghiên cứu phỏng đoán rằng vụ phun trào siêu núi lửa đầu tiên đã mang đến mùa đông núi lửa.Mùa đông núi lửa đề cập đến một lượng lớn tro núi lửa và khí do núi lửa phun ra, ngăn chặn bức xạ Mặt Trời và khiến nhiệt độ bề mặt Trái Đất giảm mạnh. Và cái lạnh chính là nguyên nhân dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt.

Tại sao khủng long sống sót sau thảm họa

Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy dấu chân khủng long và trầm tích bè băng cùng một lúc trong các lớp trầm tích từ kỷ Trias muộn đến Jura sớm ở lưu vực Junggar.

Trầm tích bè là cát hoặc sỏi nhỏ (đường kính 0,1-15 mm) nổi trong đá bùn.Fang Yanan có hai suy đoán về sự lắng đọng của các bè băng: một là khi nước hồ trên bờ đóng băng vào mùa đông, sỏi dưới nước cũng đóng băng. Ở giữa hồ, nó tan ra và đọng lại trong bùn; một khả năng khác là mùa đông gió mạnh thổi đá sỏi trên mặt đất lên mặt băng, đến mùa xuân băng hồ tan và sỏi rơi xuống đáy hồ.

“Điều này cho thấy rằng ngay cả trong thời kỳ Trái Đất không có sông băng ở các cực, thì vẫn có hiện tượng đóng băng theo mùa (subzero)”, Fang nói.

Việc xuất hiện dấu chân khủng long và trầm tích bè băng ở vùng cực đồng nghĩa với việc khủng long rất dễ thích nghi với khí hậu lạnh giá theo mùa của vùng cực, và đây chính là “siêu năng lực” của chúng để sống sót qua mùa đông núi lửa.

"Bằng chứng về lông vũ hóa thạch đã được tìm thấy trong một số loài khủng long ornithischian ăn cỏ. Dựa trên phát sinh loài, chúng tôi suy luận rằng khủng long có thể đã được sinh ra với lông vũ và những chiếc lông này rất có thể được sử dụng để giữ nhiệt", Fang Yanan nói thêm, mặc dù loài khủng long sauropod trưởng thành được tìm thấy từ trước đến nay đều cho thấy rằng chúng không có lông, nhưng có thể chúng đã có lông khi mới sinh, và lông rụng khi lớn lên, giống như loài voi Châu Phi.

Nhìn chung, sự tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Trias đã dẫn đến sự tuyệt chủng của một số lượng lớn động vật và thực vật, nhưng lại vô tình mở ra cánh cửa mới cho loài khủng long, thống trị Trái Đất.