Một sinh vật đơn bào đã suýt hủy diệt sự sống trên Trái Đất - Anusuya Willis

Xem toàn bộ bài học tại: http://ed.ted.com/lessons/how-a-single-celled-organism-almost-wiped-out-life-on-earth-anusuya-willis

Có một loài sinh vật đã thay đổi cả thế giới. Nó gây ra cuộc Đại tuyệt chủng đầu tiên trên Trái Đất ... và mở đường cho sự sống phức tạp sau này. Bằng cách nào? Anusuya Willis giải thích cách mà vi khuẩn lam - loài sinh vật đơn giản, không nhân, không bào quan - đã viết nên một chương then chốt trong lịch sử Trái Đất.

Bài học của Anusuya Willis, minh họa bởi Augenblick Studios.

Có một loại sinh vật đã thay đổi thế giới.

Nó tạo ra cuộc Đại tuyệt chủng đầu tiên
trong lịch sử Trái Đất

và mở đường cho sự sống phức tạp sau này.

Bằng cách nào?

Bằng việc đưa vào không khí
những phân tử oxy tự do đầu tiên,

và chúng làm việc này
dưới dạng sự sống đơn bào.

Chúng là vi khuẩn lam,

và câu chuyện của sinh vật đơn giản,
không nhân, không bào quan này

là một chương then chốt
trong lịch sử sự sống trên Trái Đất.

Bầu khí quyển không phải lúc nào
cũng giàu ôxy để hít thở như ngày nay.

3,5 tỉ năm trước,
không khí hầu như toàn nitơ,

CO2 và mêtan.

Hầu hết ôxy ở dưới dạng phân tử
như nước,

thay vì trôi nổi trong không khí.

Đại dương chứa toàn vi khuẩn kị khí.

Chúng là sinh vật đơn bào, đơn giản,
phát triển không cần ôxy

và lấy năng lượng bằng việc hấp thụ
những phân tử tìm được.

Tuy nhiên,
vào khoảng 2,5 - 3,5 tỉ năm trước,

một trong các loài vi sinh vật này
có thể đã nổi lên mặt biển,

và phát triển một khả năng mới:
quang hợp.

Cấu trúc màng tế bào
có thể lấy năng lượng từ ánh sáng mặt trời

để chuyển hóa CO2 và nước
thành khí ôxy và đường

để sử dụng làm năng lượng.

Những vi sinh vật này là
tổ tiên của khuẩn lam ta biết ngày nay.

Màu xanh lam này có được
là do diệp lục

giúp chúng hấp thụ ánh sáng mặt trời.

Quang hợp đem lại cho vi khuẩn xa xưa
lợi thế to lớn hơn so với các loài khác.

Chúng có thể tự sản xuất năng lượng

từ nguồn nguyên liệu
tưởng chừng như vô tận,

vì vậy, số lượng của chúng tăng đột biến,

và bắt đầu đầu độc không khí
với chất thải mới: khí ôxy.

Lúc đầu, ôxy tạo ra đều phải
phản ứng hóa học với sắt

hoặc các tế bào đang phân hủy,

nhưng sau vài trăm triệu năm,

lượng ôxy sản xuất
nhanh hơn hấp thụ

dần được tích lũy trong khí quyển,

gây rắc rối lớn
cho những cư dân còn lại trên Trái Đất.

Với chúng, không khí giàu ôxy
thực chất lại là chất độc.

Hệ quả là sự tuyệt chủng của hầu hết
sinh vật vào khoảng 2,5 tỉ năm trước,

trừ vi khuẩn lam.

Các nhà địa chất học gọi nó là
Sự kiện Ôxy hóa vĩ đại

hay Thảm họa Ôxy.

Vấn đề không dừng lại ở đó.

Khí mêtan, từ lâu, gây hiệu ứng nhà kính
để giữ ấm Trái Đất,

nhưng giờ đây, ôxy thừa phản ứng với mêtan
tạo thành CO2 và nước,

không giữ được nhiều nhiệt.

Lớp khí quyển dày này

tạo ra thời kì băng hà
đầu tiên và có lẽ là dài nhất,

Kỷ băng hà Huron.

Trái Đất như quả bóng tuyết khổng lồ
suốt nhiều trăm triệu năm.

Cuối cùng, sự sống cũng thích nghi.

Vi khuẩn hiếu khí
có thể dùng ôxy làm năng lượng,

bắt đầu hấp thụ khí thừa trong không khí.

Lượng ôxy tăng và giảm

đến xấp xỉ 21%
như ngày hôm nay.

Khả năng sử dụng hóa năng trong ôxy

giúp sinh vật nhanh chóng đa dạng

và tiến hóa thành các loài phức tạp hơn.

Vi khuẩn lam cũng góp phần vào chuyện đó.

Hàng trăm triệu năm trước,

một vài vi khuẩn tiền sử đã nuốt cả
một con khuẩn lam,

quá trình này được gọi là nội cộng sinh.

Nhờ đó, vi khuẩn có
nhà máy quang hợp của riêng mình.

Đó là tổ tiên của tế bào thực vật.

Khuẩn lam trở thành lục lạp và
bào quan thực hiện quang hợp ngày nay.

Vi khuẩn lam vẫn đang tồn tại
khắp mọi nơi trên Trái Đất:

đại dương, nước,

đất, đá Nam cực, lông con lười.

Chúng vẫn thải ôxy vào không khí,
và lấy nitơ để bón cho cây trồng.

Nếu thiếu chúng, sẽ chẳng có sự sống

Nhưng cũng vì chúng, mà sự sống
trên Trái Đất suýt bị tận diệt.