Phân chia
Đại Cổ Sinh được chia thành sáu kỷ, theo thứ tự từ cổ nhất đến trẻ nhất:
- Kỷ Cambri (Cambrian): (541 – 485 triệu năm trước) Sự bùng nổ sự sống Cambri, xuất hiện nhiều ngành động vật mới. Động vật chủ yếu sống ở biển, ví dụ như bọ ba thuỳ. Sự kiện này đánh dấu sự đa dạng hóa nhanh chóng của các dạng sống và là một trong những thời điểm quan trọng nhất trong lịch sử tiến hóa.
- Kỷ Ordovic (Ordovician): (485 – 443 triệu năm trước) Sự đa dạng hóa sự sống biển tiếp tục. Xuất hiện cá không hàm và động vật thân mềm. Một số loài thực vật nguyên thủy cũng bắt đầu xuất hiện trên đất liền.
- Kỷ Silur (Silurian): (443 – 419 triệu năm trước) Xuất hiện cá có hàm, thực vật bắt đầu xâm chiếm đất liền mạnh mẽ hơn. Đây cũng là thời kỳ hình thành các rạn san hô lớn.
- Kỷ Devon (Devonian): (419 – 359 triệu năm trước) Được gọi là “Kỷ nguyên của Cá”, cá phát triển mạnh mẽ. Động vật lưỡng cư đầu tiên xuất hiện và bắt đầu lên cạn, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong quá trình tiến hóa của động vật có xương sống.
- Kỷ Cacbon (Carboniferous): (359 – 299 triệu năm trước) Rừng dương xỉ và quyết khổng lồ phát triển, hình thành nên các mỏ than đá ngày nay. Côn trùng khổng lồ xuất hiện. Bò sát phát triển. Lượng oxy trong khí quyển đạt mức cao nhất trong lịch sử Trái Đất.
- Kỷ Permi (Permian): (299 – 252 triệu năm trước) Các lục địa hợp nhất thành siêu lục địa Pangea. Khí hậu trở nên khô hạn hơn. Kết thúc bằng sự kiện tuyệt chủng Permi-Trias, sự kiện tuyệt chủng lớn nhất trong lịch sử Trái Đất, làm biến mất khoảng 96% sinh vật biển và 70% sinh vật trên cạn.
Sự sống trong Đại Cổ Sinh
- Sự sống biển: Sự sống biển phát triển mạnh mẽ trong Đại Cổ Sinh, với sự đa dạng hóa của các nhóm động vật như bọ ba thuỳ, thân mềm, san hô và cá. Đại dương là nơi sinh sống của phần lớn các loài, và chúng tiến hóa với tốc độ chóng mặt, tạo ra một hệ sinh thái biển phong phú và phức tạp. Bọ ba thuỳ là một trong những nhóm động vật đặc trưng nhất của Đại Cổ Sinh, đóng vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn.
- Sự sống trên cạn: Thực vật bắt đầu xâm chiếm đất liền trong kỷ Silur, mở đường cho sự tiến hóa của động vật trên cạn. Thực vật tiên phong này bao gồm các loại rêu, dương xỉ và cây có mạch nguyên thủy. Sự xuất hiện của thực vật trên cạn đã thay đổi hoàn toàn cảnh quan Trái Đất và tạo điều kiện cho sự phát triển của các hệ sinh thái trên cạn. Động vật lưỡng cư, bò sát và côn trùng xuất hiện và phát triển trong các kỷ sau, thích nghi với môi trường sống mới trên đất liền.
Khí hậu
Khí hậu trong Đại Cổ Sinh biến đổi đáng kể, từ thời kỳ băng hà đến thời kỳ ấm áp. Sự biến đổi khí hậu này có ảnh hưởng lớn đến sự tiến hóa và phân bố của sự sống. Nồng độ oxy trong khí quyển cũng thay đổi theo thời gian, đạt mức cao nhất vào kỷ Cacbon, tạo điều kiện cho sự phát triển của các loài côn trùng và động vật có kích thước khổng lồ.
Địa chất
Trong Đại Cổ Sinh, các lục địa di chuyển và va chạm, hình thành nên các dãy núi lớn. Quá trình kiến tạo mảng này đã định hình lại bề mặt Trái Đất và ảnh hưởng đến sự phân bố của các đại dương và lục địa. Siêu lục địa Pangea được hình thành vào cuối kỷ Permi, khi hầu hết các lục địa trên Trái Đất hợp nhất lại thành một khối đất liền khổng lồ. Sự hình thành Pangea đã gây ra những thay đổi lớn về khí hậu và môi trường, góp phần vào sự kiện tuyệt chủng Permi-Trias.
Sự kiện tuyệt chủng Permi-Trias
Đại Cổ Sinh kết thúc bằng sự kiện tuyệt chủng Permi-Trias, sự kiện tuyệt chủng hàng loạt lớn nhất trong lịch sử Trái Đất, xóa sổ khoảng 96% các loài sinh vật biển và 70% các loài động vật có xương sống trên cạn. Nguyên nhân của sự kiện này vẫn đang được nghiên cứu, nhưng có thể liên quan đến hoạt động núi lửa dữ dội, biến đổi khí hậu và tác động của thiên thạch. Sự kiện này đã định hình lại hoàn toàn hệ sinh thái Trái Đất và mở đường cho sự thống trị của các loài bò sát trong Đại Trung Sinh.
Ý nghĩa
Đại Cổ Sinh là một giai đoạn quan trọng trong lịch sử Trái Đất, đánh dấu sự phát triển của sự sống phức tạp và đặt nền móng cho sự tiến hóa của các dạng sống sau này. Việc nghiên cứu Đại Cổ Sinh giúp chúng ta hiểu rõ hơn về lịch sử sự sống, sự thay đổi của Trái Đất và các quá trình địa chất. Nó cung cấp những hiểu biết quý giá về sự tiến hóa, sự tuyệt chủng và khả năng phục hồi của sự sống trên hành tinh của chúng ta.
Các điểm đáng chú ý khác trong Đại Cổ Sinh
- Sự phát triển của tầng ozone: Trong kỷ Silur và Devon, tầng ozone bắt đầu hình thành, bảo vệ sự sống trên cạn khỏi bức xạ tia cực tím có hại từ Mặt Trời. Điều này đóng vai trò quan trọng cho sự xâm chiếm đất liền của thực vật và động vật.
- Sự hình thành các mỏ khoáng sản: Đại Cổ Sinh là thời kỳ hình thành nhiều mỏ khoáng sản quan trọng, bao gồm than đá (kỷ Cacbon), dầu mỏ và khí tự nhiên. Những tài nguyên này đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của nền văn minh nhân loại.
- Biến đổi mực nước biển: Mực nước biển biến động đáng kể trong Đại Cổ Sinh, ảnh hưởng đến sự phân bố và tiến hóa của sự sống.
- Orogeny Caledonian và Variscan (Hercynian): Đây là hai kiến tạo sơn lớn diễn ra trong Đại Cổ Sinh, góp phần hình thành các dãy núi trên khắp thế giới. Orogeny Caledonian diễn ra chủ yếu trong kỷ Silur và Devon, trong khi Orogeny Variscan diễn ra trong kỷ Cacbon và Permi. Những sự kiện kiến tạo này đã ảnh hưởng đến địa hình, khí hậu và sự phân bố của sự sống.
Các giả thuyết về nguyên nhân sự kiện tuyệt chủng Permi-Trias
- Hoạt động núi lửa Siberian Traps: Núi lửa phun trào dữ dội giải phóng một lượng lớn khí nhà kính và các chất độc hại vào khí quyển, gây ra biến đổi khí hậu nghiêm trọng.
- Tác động của thiên thạch: Một số bằng chứng cho thấy có thể có một vụ va chạm thiên thạch lớn vào thời điểm này, góp phần vào sự tuyệt chủng.
- Giải phóng khí methane từ đáy đại dương: Sự nóng lên toàn cầu có thể làm tan chảy các lớp băng methane hydrat dưới đáy biển, giải phóng một lượng lớn methane vào khí quyển, gây ra hiệu ứng nhà kính mạnh.
