Sự phát triển của rừng mưa hiện đại bắt đầu từ đâu?

Sự đa dạng sinh học phong phú của các khu rừng mưa Nam Mỹ có nguồn gốc từ một trong những sự kiện thảm khốc nhất từng xảy ra trên Trái Đất.

Mở đầu

Khoảng 66 triệu năm trước, một tiểu hành tinh khổng lồ đã va vào khu vực hiện nay là Chicxulub, Mexico, gây ra sự tuyệt chủng của loài khủng long. Các nhà khoa học ước tính vụ va chạm này đã tiêu diệt 75% sự sống trên Trái Đất. Tuy nhiên, điều vẫn còn bí ẩn hơn là cách sự kiện này đã định hình tương lai của thực vật, đặc biệt là các khu rừng mưa nhiệt đới.

Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science khám phá cách vụ va chạm thiên thạch vào cuối kỷ Creta đã mở đường cho sự tiến hóa của các khu rừng mưa hiện đại, hệ sinh thái đa dạng nhất trên cạn của Trái Đất.

Để thực hiện nghiên cứu, các nhà khoa học đã phân tích hàng ngàn mẫu phấn hoa hóa thạch, lá, và bào tử được thu thập từ nhiều địa điểm khác nhau trên khắp Colombia. Các nhà nghiên cứu đã phân tích các mẫu này để xác định các loại thực vật chiếm ưu thế, mức độ đa dạng của thực vật, và cách côn trùng tương tác với thực vật.

Tất cả các mẫu đều có niên đại từ ranh giới Creta – Paleogen, khoảng từ 70 triệu đến 56 triệu năm trước. Khi đó, khí hậu của khu vực chủ yếu là ẩm và nóng, tương tự như ngày nay. Tuy nhiên, thành phần và cấu trúc của rừng trước khi vụ va chạm diễn ra lại rất khác biệt, theo kết quả nghiên cứu.

Ví dụ, rừng mưa của khu vực này từng có sự kết hợp tương đối cân bằng giữa thực vật hạt kín (cây bụi và cây ra hoa) và các loài thực vật như thông và dương xỉ. Rừng mưa cũng có cấu trúc tán rừng thoáng hơn, cho phép nhiều ánh sáng mặt trời chiếu xuống nền rừng hơn, đồng thời thực vật ít phải cạnh tranh hơn để có ánh sáng.

Điều gì đã thay đổi sau khi tiểu hành tinh va chạm?

Kết quả nghiên cứu cho thấy vụ va chạm và hậu quả của nó đã dẫn đến sự sụt giảm 45% trong sự đa dạng của thực vật, và khu vực này mất khoảng 6 triệu năm để phục hồi. Tuy nhiên, các loài thực vật khác đã thay thế các loài cũ, với tỷ lệ các loài thực vật có hoa tăng dần qua hàng triệu năm.

Một tai nạn lịch sử đơn lẻ đã thay đổi con đường sinh thái và tiến hóa của các khu rừng mưa nhiệt đới, Carlos Jaramillo, tác giả nghiên cứu và nhà nghiên cứu phấn hoa hóa thạch tại Viện Nghiên cứu Nhiệt đới Smithsonian ở Panama City, nói với Science News. Các khu rừng mà chúng ta có ngày nay thực sự là sản phẩm phụ của những gì đã xảy ra cách đây 66 triệu năm.

Ngày nay, các khu rừng mưa có mức độ đa dạng sinh học cao hơn nhiều so với 66 triệu năm trước. Một lý do có thể là cấu trúc tán cây dày đặc hơn của thời kỳ sau va chạm đã làm tăng sự cạnh tranh giữa các loài thực vật, dẫn đến độ phức tạp theo chiều dọc mà chúng ta thấy ở các khu rừng mưa hiện đại, các nhà nghiên cứu viết.

Sự tuyệt chủng của loài khủng long dài cổ, ăn lá có thể đã giúp duy trì cấu trúc tán rừng dày đặc này. Việc tàn tích từ vụ va chạm cũng có thể đã góp phần thúc đẩy đa dạng sinh học, vì chúng bón thêm phốt pho vào đất. Điều này có khả năng giúp các loài thực vật có hoa phát triển tốt hơn các loài thông và dương xỉ của thời kỳ trước va chạm.

Ngoài việc giải đáp một số bí ẩn về nguồn gốc của sự đa dạng sinh học phong phú của Nam Mỹ, phát hiện này còn nhấn mạnh rằng mặc dù sự sống có khả năng phục hồi sau thảm họa, nhưng quá trình này có thể mất rất nhiều thời gian.