Ông Packham xuất hiện trong loạt phim tài liệu Evolution của Đài BBC - Ảnh: BBC STUDIOS
Theo nhà tự nhiên học Chris Packham, sự xuất hiện của hệ tiêu hóa có hai đầu riêng biệt không chỉ giúp động vật ăn uống hiệu quả hơn, mà còn có thể là nguyên nhân dẫn đến vụ tuyệt chủng hàng loạt đầu tiên trong lịch sử hành tinh.
Hệ tiêu hóa hoàn chỉnh
Nhận định trên được ông Packham chia sẻ trong loạt phim tài liệu Evolution, phát sóng từ ngày 13-7 trên Đài BBC, kể lại hành trình tiến hóa của nhiều nhóm động vật, từ voi, cá heo đến dơi và đà điểu.
Thay vì chỉ tập trung vào các loài hiện đại, bộ phim lần ngược về những bước ngoặt tiến hóa quan trọng đã định hình sự sống ngày nay, theo trang IFLScience ngày 13-7.
Theo các nhà khoa học, cách đây khoảng 570 triệu năm, Trái đất bước vào Kỷ Ediacara, thời kỳ xuất hiện những sinh vật đa bào đầu tiên với hình dạng rất kỳ lạ.
Hầu hết chúng có cơ thể mềm, sống bám trên đáy biển và để lại nhiều hóa thạch được bảo tồn gần như nguyên vẹn. Tuy nhiên đến khoảng 550 triệu năm trước, các sinh vật này gần như biến mất khỏi hồ sơ hóa thạch, tạo nên một trong những bí ẩn lớn của cổ sinh vật học.
Một trong những giả thuyết được nhiều nhà nghiên cứu ủng hộ cho rằng nguyên nhân không phải thiên thạch hay núi lửa, mà đến từ sự xuất hiện của hệ tiêu hóa hoàn chỉnh với miệng và hậu môn tách biệt.
Trước đó, nhiều sinh vật chỉ có một lỗ duy nhất để vừa đưa thức ăn vào, vừa thải chất cặn ra ngoài. Kiểu tiêu hóa này khiến chúng phải chờ tiêu hóa xong mới có thể ăn tiếp, làm hạn chế lượng năng lượng thu được.
Khi đột biến di truyền tạo ra hậu môn, thức ăn có thể đi vào từ miệng, di chuyển liên tục qua ruột rồi được thải ra ở đầu còn lại. Điều này cho phép động vật ăn gần như liên tục, hấp thu nhiều năng lượng hơn, phát triển nhanh hơn và hoạt động tích cực hơn.
Sự thay đổi này cũng kéo theo những tác động sâu rộng đến môi trường. Động vật có hệ tiêu hóa mới bắt đầu đào bới, kiếm ăn và tiêu thụ các thảm vi sinh vật dày phủ kín đáy biển - nguồn thức ăn và môi trường sống của rất nhiều sinh vật Ediacara.
Khi các thảm vi sinh vật suy giảm, nhiều loài phụ thuộc vào chúng cũng biến mất, dẫn đến vụ tuyệt chủng hàng loạt đầu tiên trong lịch sử sự sống.
Một sinh vật đối xứng đang tiêu thụ các thảm vi sinh vật còn sót lại của Kỷ Ediacaran - Ảnh: BBC STUDIOS
"Có hậu môn mới có đầu"
Theo ông Packham, đây còn là tiền đề cho một bước ngoặt tiến hóa khác: sự hình thành phần đầu. "Khi đã có miệng và hậu môn, bạn sẽ muốn đặt miệng ở nơi có thức ăn", ông giải thích.
Để tìm kiếm thức ăn hiệu quả, các cơ quan cảm giác như mắt, mũi và cơ quan vị giác dần tập trung quanh miệng. Não bộ cũng phát triển gần các cơ quan này để xử lý thông tin nhanh hơn, từ đó hình thành cấu trúc đầu ở động vật.
Nói ngắn gọn theo kiểu của ông Packham là "sự sống trên Trái đất không có đầu cho đến khi xuất hiện hậu môn".
Dù đây vẫn là một giả thuyết tiến hóa chứ chưa phải kết luận cuối cùng, nhiều nhà cổ sinh vật học đánh giá nó là lời giải thích hợp lý cho sự biến mất bí ẩn của hệ sinh vật Ediacara.
Quan trọng hơn, giả thuyết này cho thấy những thay đổi nhỏ trong cấu trúc cơ thể có thể tạo ra các hệ quả to lớn, định hình toàn bộ lịch sử sự sống trên Trái đất.
Thông qua loạt phim Evolution, ông Packham cũng nhấn mạnh rằng con người không phải đích đến cuối cùng của tiến hóa.
Quá trình này vẫn đang tiếp diễn và mọi sinh vật, từ ốc sên đến voi hay con người, đều chỉ là một phần trong câu chuyện kéo dài hàng tỉ năm của sự sống trên hành tinh.
