Tin song ngữ

  1. Tin tức song ngữ Anh-Việt
  2. Khoa học - Công nghệ
  3. Khoa học - Nghiên cứu
  4. Năm cuộc đại hủy diệt trên Trái Đất

Năm cuộc đại hủy diệt trên Trái Đất

Mức căn bản

Five mass extinctions – and what we can learn from them about the planet today

Of all the species that have ever lived, more than 99% are now extinct. Most of them quietly disappeared during periods of “background extinction”, whereby a handful of species become extinct every 100,000 years or so.

But there were also occasions when extinction rates increased rapidly in short periods of time and wiped out a significant proportion of all life on Earth. These are known as mass extinctions. They have profoundly influenced the history of life – and many scientists now argue that we are in the midst of another one. To see if they’re right, we can look at previous occasions when large numbers of species went extinct.

Traditionally, scientists have referred to the “Big Five” mass extinctions, including perhaps the most famous mass extinction that brought about the end of the dinosaurs. This was triggered by a meteorite impact at the end of the Cretaceous period, but the other major mass extinctions were caused by phenomena originating entirely on Earth. While they are less well known, we may learn something from exploring them that could shed light on our current environmental crises.

1. The Late Ordovician

Global cooling has led to mass extinction

This ancient crisis around 445m years ago saw two major waves of extinction, both caused by climate change associated with the advance and retreat of ice sheets in the southern hemisphere. This makes it the only major extinction to be linked to global cooling.

This extinction caused the demise of around 57% of marine genera (the taxonomic rank above the species level), including many trilobites, shelled brachiopods, and eel-like conodonts.

2. The Late Devonian

This period is now regarded as a number of “pulses” of extinction spread over 20m years, beginning 380m years ago. It saw the extinction of around 50% of marine genera; among the species killed off were many corals, trilobites, sponges and the heavily armoured fish known as placoderms. This extinction has been linked to major climate change, possibly caused by an eruption of the volcanic Viluy Traps area in modern-day Siberia. A major eruption might have caused rapid fluctations in sea levels and reduced oxygen levels in the oceans.

3. The Middle Permian

Scientists have recently discovered another event 262m years ago that rivals the “Big Five” in size. This event coincided with the Emeishan eruption in what’s now China, and is known to have caused simultaneous extinctions in the tropics and higher latitudes. In particular, there were exceptionally high extinction rates: more than 80% of species were wiped out, among them brachiopods and single-celled benthic foraminifera.

4. The Late Permian

The Late Permian mass extinction around 252m years ago dwarfs all the other events, with about 96% of species becoming extinct. This included more trilobites, corals, and whole branches of species of terrestrial animals. The extinction was triggered by a vast eruption of the Siberian Traps, a gigantic and prolonged volcanic event that covered much of modern day Siberia, which led to a cascade of environmental effects.

A greenhouse effect rapidly took hold in the atmosphere, while the oceans suffered acidification and oxygen depletion. The ozone layer was partially destroyed, meaning lethal levels of UV radiation reached the Earth’s surface. The recovery took almost 10m years and even then, the unstable environment this catastrophic crisis created meant the subsequent Triassic period saw intermittent bursts of heightened extinction.

5. The Late Triassic

The supercontinent Pangaea before it split

The Late Triassic event, 201m years ago, shares a number of similarities with the Late Permian event. It was caused by another large-scale eruption, this time of the Central Atlantic Magmatic Province, which heralded the splitting of the supercontinent Pangaea and the initial opening of what would later become the Atlantic Ocean.

A similar cascade of environmental effects, as seen during the Late Permian, led to the extinction of around 47% of all genera. The extinction led to the final demise of the eel-like conodonts, as well as the largest known extinction of scleractinian corals. It also wiped out a significant proportion of terrestrial reptiles and amphibianspaving the way for the diversification of the dinosaurs in the Jurassic period.

A mass extinction in slow motion

So, are we currently in the middle of a mass extinction? If we really are, this time the cause is not a meteorite impact or volcanic eruptions. It is the work of a single species: Homo sapiens. Habitat destruction and climate change from rising carbon dioxide levels has driven extinction rates to levels reminiscent of the mass extinctions of the ancient past.

The similarities between today and the past are uncanny. The majority of past extinctions are associated with carbon dioxide from volcanoes causing rapid global warming, which led to a number of environmental cascade effects. The cause may be different, but the results will be the same.

Habitat destruction fuelling the current crisis

However, it is now 66m years since the last mass extinction. Earth’s ecosystems are very different, and perhaps more stable given the length of time elapsed since the last major biotic crisis. The position of the continents has changed, meaning atmospheric and ocean circulation are different; that makes it very difficult to use past data to predict the outcomes of any future mass extinctions.

Current extinction rates are 50 times higher than expected background rates, suggesting that another mass extinction event is underway. But mass extinctions are also about magnitude: if we could travel millions of years into the future and examine rocks preserving today’s ecosystems, I’d wager we’d see little evidence of a major extinction event.

If we can stop the biodiversity decline in the near future, we may yet escape mass extinction. But 100 or 1,000 years more of human-caused stress on the biosphere will likely tip us over the edge into oblivion.

Source: The Conversation


Năm cuộc đại hủy diệt - và những gì chúng ta có thể học hỏi từ chúng về hành tinh hôm nay

Trong số tất cả các loài sinh vật đã từng sống, hơn 99% hiện nay đã bị tuyệt chủng. Hầu hết chúng lặng lẽ biến mất trong suốt thời kỳ "bối cảnh tuyệt chủng", trong đó có một vài loài đã bị tuyệt chủng sau khoảng chừng 100.000 năm.

Nhưng cũng có những trường hợp mà tỷ lệ tuyệt chủng tăng lên nhanh chóng trong khoảng thời gian ngắn và xóa sổ một phần đáng kể toàn bộ sự sống trên trái đất. Đây được gọi là những cuộc đại hủy diệt. Chúng đã ảnh hưởng sâu sắc đến lịch sử của sự sống - và hiện tại nhiều nhà khoa học tranh luận rằng chúng ta đang ở giữa một thời kỳ tuyệt chủng khác. Để xem điều đó có đúng không, chúng ta có thể nhìn lại các lần hủy diệt trước, thời điểm một số lượng lớn các loài đã bị tuyệt chủng.

Từ xưa, các nhà khoa học đã đề cập tới "Năm cuộc" đại hủy diệt lớn, bao gồm cả cuộc đại tuyệt chủng nổi tiếng nhất dẫn đến sự kết thúc của loài khủng long. Một va chạm với thiên thạch vào cuối giai đoạn Creta đã gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt này, nhưng những cuộc đại hủy diệt còn lại là do hiện tượng hoàn toàn bắt nguồn trên trái đất. Mặc dù chúng ít được biết đến hơn, nhưng chúng ta có thể học được điều gì đó từ việc khám phá chúng, có thể làm sáng tỏ các cuộc khủng hoảng môi trường hiện tại của chúng ta.

1. Tuyệt chủng cuối kỷ Ordovic

Hiện tượng giảm nhiệt độ dần toàn cầu đã dẫn đến cuộc đại tuyệt chủng

Cuộc khủng hoảng cổ đại xảy ra khoảng 445 triệu năm trước này đã chứng kiến ​​hai làn sóng tuyệt chủng, cả hai đều là do biến đổi khí hậu có liên quan đến việc tăng lên và giảm đi của các tảng băng ở Nam bán cầu. Điều này khiến nó trở thành cuộc đại hủy diệt duy nhất liên quan đến hiện tượng giảm nhiệt độ dần toàn cầu.

Sự hủy diệt này đã gây ra cái chết của khoảng 57% các chi sinh vật biển (bậc phân loại trên bậc loài), bao gồm nhiều loài bọ ba thùy, tay cuộn có vỏ và các loài conodont giống lươn .

2. Tuyệt chủng cuối kỷ Devon

Thời kỳ này được xem là một "nhịp đập" của sự tuyệt chủng trải dài hơn 20 triệu năm, bắt đầu từ 380 triệu năm trước. Nó đã chứng kiến ​​sự tuyệt chủng của khoảng 50% các loài sinh vật biển; trong số các loài bị giết chết có rất nhiều san hô, bọ ba thùy, bọt biển và cá bọc thép được biết đến với cái tên placoderms. Cuộc hủy diệt này liên quan đến sự biến đổi khí hậu lớn, có thể là do vụ phun trào tại vùng núi lửa Viluy Pucca (ở Siberia ngày nay). Một vụ phun trào lớn có thể là nguyên nhân gây ra sự biến động nhanh chóng mực nước biển và đã làm giảm lượng oxy trong các đại dương.

3. Tuyệt chủng giữa kỷ Permi

Gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra một sự kiện khác xảy ra 262 triệu năm trước ngang tầm với "Năm cuộc đại hủy diệt" về quy mô. Sự kiện này trùng hợp với vụ phun trào tại núi Nga Mi (ở Trung Quốc ngày nay), và được biết đến như là đã gây ra sự tuyệt chủng cùng lúc ở vùng nhiệt đới và ở những vĩ độ cao hơn . Đặc biệt, tỷ lệ tuyệt chủng đặc biệt cao: hơn 80% số loài đã bị tiêu diệt, trong số đó là loài tay cuộn và trùng lỗ đơn bào.

4. Tuyệt chủng cuối kỷ Permi

Tuyệt chủng cuối kỷ Permi xảy ra khoảng 252 triệu năm trước đã làm tê liệt mọi thứ, với khoảng 96% loài bị tuyệt chủng. Bao gồm nhiều loài bọ ba thùy, san hô, và toàn bộ những phân loài của các động vật trên cạn. Cuộc hủy diệt bị gây ra bởi một vụ phun trào khổng lồ của Siberian Trap, một vụ phun trào núi lửa khổng lồ kéo dài đã bao phủ rất nhiều đất đai của Siberia ngày nay, dẫn tới một loạt các tác động về môi trường.

Hiệu ứng nhà kính đã nhanh chóng chiếm lĩnh bầu khí quyển, trong khi các đại dương bị axit hóa và suy giảm lượng oxy. Tầng ozone đã bị phá hủy một phần, có nghĩa là tia UV nguy hiểm chết người chạm tới được bề mặt trái đất. Sự phục hồi đã mất gần 10 triệu năm và thậm chí sau đó, môi trường không ổn định mà cuộc khủng hoảng thảm khốc này tạo ra có nghĩa là cuộc tuyệt chủng kỷ Trias tiếp theo sẽ chứng kiến ​​những đợt bùng nổ kéo dài.

5. Tuyệt chủng kỷ Trias

Siêu lục địa Pangaea trước khi tách ra

Tuyệt chủng kỷ Trias diễn ra cách đây 201 triệu năm, có một số điểm tương đồng với tuyệt chủng kỷ Permi. Đó là do vụ phun trào núi lửa có quy mô lớn khác, lần này thuộc phạm vi hoạt động macma của Trung Đại Tây Dương, đã báo trước sự phân chia của siêu lục địa Pangaea và mở đường hình thành nên Đại Tây Dương.

Một chuỗi tác động môi trường tương tự, như đã thấy trong kỷ Permi, đã dẫn đến sự tuyệt chủng khoảng 47% của tất cả các chi. Cuộc hủy diệt đã dẫn đến cái chết cuối cùng cho các loài conodont giống lươn cũng như sự tuyệt chủng lớn nhất của bộ san hô cứng. Nó cũng quét sạch phần lớn các loài bò sát trên cạn và động vật lưỡng cư, mở đường cho sự đa dạng hóa của khủng long trong kỷ Jura.

Một cuộc đại hủy diệt đang dần cận kề

Vậy liệu chúng ta hiện có đang ở trong thời kỳ đại hủy diệt hay không? Nếu thực sự có, lần này nguyên nhân không phải là một tác động từ thiên thạch hay núi lửa phun trào. Mà là do một loài duy nhất: Homo sapiens (Con người). Sự phá hủy môi trường sống và biến đổi khí hậu từ sự gia tăng mức độ carbon dioxit đã khiến tỷ lệ tuyệt chủng đạt đến độ gợi nhắc lại những cuộc đại tuyệt chủng của thời xa xưa.

Sự tương đồng giữa ngày hôm nay và quá khứ thật kỳ lạ. Phần lớn các cuộc tuyệt chủng trong quá khứ có liên quan đến carbon dioxit từ núi lửa đã gây ra sự nóng lên toàn cầu nhanh chóng, dẫn đến một số tác động của tầng lớp môi trường. Nguyên nhân có thể khác nhau, nhưng kết quả sẽ giống nhau.

Phá hủy môi trường sống gây ra cuộc khủng hoảng hiện tại

Tuy nhiên, bây giờ đã 66 triệu năm kể từ cuộc đại tuyệt chủng cuối cùng. Các hệ sinh thái của trái đất rất khác nhau và có lẽ đã ổn định hơn do thời gian qua đi kể từ cuộc khủng hoảng sinh học lớn cuối cùng. Vị trí của các lục địa đã thay đổi, có nghĩa là lưu thông khí quyển và đại dương là khác nhau; làm cho việc sử dụng các số liệu trong quá khứ để dự đoán kết quả của cuộc đại hủy diệt trong tương lai là rất khó.

Tỷ lệ tuyệt chủng hiện nay cao gấp 50 lần so với dự kiến ban đầu, cho thấy rằng một cuộc đại tuyệt chủng khác đang diễn ra. Tuy nhiên, những cuộc đại hủy diệt lúc nào cũng tính trên diện rộng: nếu chúng ta có thể vượt hàng triệu năm tới tương lai và kiểm tra những tảng đá bảo tồn các hệ sinh thái hiện giờ, tôi đánh cược rằng chúng ta sẽ có ít bằng chứng về sự kiện tuyệt chủng lớn.

Nếu chúng ta có thể ngăn chặn sự suy giảm đa dạng sinh học trong tương lai gần, chúng ta vẫn có thể thoát khỏi sự tuyệt chủng hàng loạt. Nhưng càng nhiều những áp lực con người gây ra thêm cho sinh quyển trong khoảng 100 hay 1.000 năm sẽ có thể khiến chúng ta vượt quá giới hạn.


Dịch bởi: lengoctrang

bài viết đặc sắc trong tháng 08/2020

Tại sao thầy Ce Phan lại tạo kênh Youtube bằng tiếng Anh?

Thầy Ce Phan được biết đến như là một giáo viên dạy tiếng Anh tại thành phố Hồ Chí Minh trước khi chuyển đến sống tại Nhật Bản vào năm 2018.

Có thể bạn quan tâm

Tin cùng chuyên mục