How a single-celled organism almost wiped out life on Earth - Anusuya Willis

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

Translator: Khánh Vân Reviewer: Hùng Đỗ

Có một loại sinh vật đã thay đổi thế giới.

There's an organism that changed the world.

It caused both the first mass extinction in Earth's history

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

and also paved the way for complex life.

và mở đường cho sự sống phức tạp sau này.

How?

Bằng cách nào?

By sending the first free oxygen molecules into our atmosphere,

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

and they did all this as single-celled life forms.

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

They're cyanobacteria,

Chúng là vi khuẩn lam,

and the story of these simple organisms

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

that don't even have nuclei or any other organelles

is a pivotal chapter in the story of life on Earth.

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

Earth's atmosphere wasn't always the oxygen-rich mixture we breathe today.

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

3.5 billion years ago, the atmosphere was mostly nitrogen,

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

carbon dioxide,

CO2 và mêtan.

and methane.

Almost all oxygen was locked up in molecules like water,

Hầu hết ôxy ở dưới dạng phân tử như nước,

not floating around in the air.

thay vì trôi nổi trong không khí.

The oceans were populated by anaerobic microbes.

Đại dương chứa toàn vi khuẩn kị khí.

Those are simple, unicellular life forms that thrive without oxygen

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

and get energy by scavenging what molecules they find.

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

But somewhere between 2.5 and 3.5 billion years ago,

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

one of these microbial species,

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

probably floating on the surface of the ocean,

evolved a new ability: photosynthesis.

và phát triển một khả năng mới: quang hợp.

Structures in their cell membrane could harness the energy from sunlight

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

to turn carbon dioxide and water into oxygen gas and sugars,

để chuyển hóa CO2 và nước thành khí ôxy và đường

which they could use for energy.

để sử dụng làm năng lượng.

Those organisms were the ancestors of what we now call cyanobacteria.

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

Their bluish color comes from the blue-green pigments

Màu xanh lam này có được là do diệp lục

that capture the sunlight they need.

giúp chúng hấp thụ ánh sáng mặt trời.

Photosynthesis gave those ancient bacteria a huge advantage over other species.

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

They could now produce their own energy

Chúng có thể tự sản xuất năng lượng

from an almost endless supply of raw ingredients,

từ nguồn nguyên liệu tưởng chừng như vô tận,

so their populations exploded

vì vậy, số lượng của chúng tăng đột biến,

and they started polluting the atmosphere with a new waste product: oxygen.

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

At first, the trickle of extra oxygen was soaked up by chemical reactions with iron

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

or decomposing cells,

hoặc các tế bào đang phân hủy,

but after a few hundred million years,

nhưng sau vài trăm triệu năm,

the cyanobacteria were producing oxygen faster than it could be absorbed,

lượng ôxy sản xuất nhanh hơn hấp thụ

and the gas started building up in the atmosphere.

dần được tích lũy trong khí quyển,

That was a big problem for the rest of Earth's inhabitants.

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

Oxygen-rich air was actually toxic to them.

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

The result?

About 2.5 billion years ago was a mass extinction of virtually all life on Earth,

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

which barely spared the cyanobacteria.

trừ vi khuẩn lam.

Geologists call this the Great Oxygenation Event,

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

or even the Oxygen Catastrophe.

hay Thảm họa Ôxy.

That wasn't the only problem.

Vấn đề không dừng lại ở đó.

Methane had been acting as a potent greenhouse gas that kept the Earth warm,

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

but now, the extra oxygen reacted with methane to form carbon dioxide and water,

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

which don't trap as much heat.

không giữ được nhiều nhiệt.

The thinner atmospheric blanket

Lớp khí quyển dày này

caused Earth's first, and possibly longest, ice age,

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

the Huronian Glaciation.

Kỷ băng hà Huron.

The planet was basically one giant snowball

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

for several hundred million years.

Eventually, life adjusted.

Cuối cùng, sự sống cũng thích nghi.

Aerobic organisms, which can use oxygen for energy,

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

started sopping up some of the excess gas in the atmosphere.

bắt đầu hấp thụ khí thừa trong không khí.

The oxygen concentration rose and fell

Lượng ôxy tăng và giảm

until eventually it reached the approximate 21% we have today.

đến xấp xỉ 21% như ngày hôm nay.

And being able to use the chemical energy in oxygen

Khả năng sử dụng hóa năng trong ôxy

gave organisms the boost they needed to diversify

giúp sinh vật nhanh chóng đa dạng

and evolve more complex forms.

và tiến hóa thành các loài phức tạp hơn.

Cyanobacteria had a part to play in that story, too.

Vi khuẩn lam cũng góp phần vào chuyện đó.

Hundreds of millions of years ago,

Hàng trăm triệu năm trước,

some other prehistoric microbe swallowed a cyanobacterium whole

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

in a process called endosymbiosis.

quá trình này được gọi là nội cộng sinh.

In doing so, that microbe acquired its own internal photosynthesis factory.

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

This was the ancestor of plant cells.

Đó là tổ tiên của tế bào thực vật.

And cyanobacteria became chloroplasts,

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

the organelles that carry out photosynthesis today.

Cyanobacteria are still around in almost every environment on Earth:

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

oceans,

đại dương, nước,

fresh water,

đất, đá Nam cực, lông con lười.

soil,

antarctic rocks,

sloth fur.

They still pump oxygen into the atmosphere,

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

and they also pull nitrogen out to fertilize the plants they helped create.

Nếu thiếu chúng, sẽ chẳng có sự sống

We wouldn't recognize life on Earth without them.

But also thanks to them,

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

we almost didn't have life on Earth at all.