Kỷ Devon là một kỷ địa chất kéo dài 60 triệu năm từ lúc kỷ Silur kết thúc 419 triệu năm trước đến khi kỷ Carbon bắt đầu 359 triệu năm trước.[1] Adam Sedgwick và Roderick Murchison đã cùng nhau kiến lập hệ Devon vào năm 1839, đặt tên theo hạt Devon ở tây nam nước Anh, nơi có đá biển cùng thời với trầm tích lục địa Sa thạch đỏ cổ thấy ở hầu khắp nước Anh.[2][3] Qua thời gian định nghĩa và phạm vi của nó đã được sửa đổi nhiều, và đến năm 1977 ranh giới Silur-Devon chính thức được xác định tại Klonk, Cộng hòa Séc, niên đại 419 Ma.[4][5] Kỷ/hệ Devon bao gồm ba thế/thống là Devon Sớm/Hạ Devon, Devon Giữa/Trung Devon, và Devon Muộn/Thượng Devon.[1] Đây là thời kỳ mà carbonat được tạo thành dồi dào giúp ám tiêu phát triển đỉnh điểm và hệ động vật biển đạt mức đa dạng cao nhất trong đại Cổ Sinh.[3]
Xuyên suốt kỷ Devon, đa phần đất đai tọa lạc ở Nam Bán cầu, trong khi hầu hết Bắc Bán cầu bị bao phủ bởi đại dương Panthalassa.[6] Khởi đầu kỷ Devon, vỏ lục địa phần lớn hợp thành bốn đại lục: Gondwana, Laurussia, Siberia và Hoa Bắc-Tarim.[7] Đại dương Rheic nằm giữa Gondwana và Laurussia đạt bề rộng tối đa lúc này nhưng sau đó thu hẹp dần khi Laurussia trôi chậm về phía nam tiến gần Gondwana.[6][7] Mặc dù vậy trong nửa sau kỷ Laurussia trôi ngược lên hướng đông bắc còn Gondwana thì gần như tĩnh tại.[7] Ở phía bắc Gondwana có đại dương Paleotethys hình thành vào đầu kỷ rồi mở rộng nhiều tiếp sau.[7][8] Kỷ Devon là thời gian khởi động kiến tạo sơn Variscan,[↓ 1][8] một sự kiện va chạm lớn giữa Laurussia và Gondwana kéo dài đến kỷ Permi để tạo thành siêu lục địa Pangaea.[9]
Trong phần lớn kỷ Devon, khí hậu toàn cầu là nhà kính tương ứng với nhiệt độ rất cao.[10] Mặc dù vậy đến gần hết kỷ khí hậu ngày càng chuyển mát dẫn đến những đổi thay sâu sắc.[11][10] Nhiệt độ không khí bề mặt trung bình toàn cầu lần lượt là 22 và 19,3 °C trong Devon Sớm và Muộn, điều này chủ yếu do nồng độ CO2 khí quyển sụt giảm mạnh từ 2.000 xuống 1.000 ppm.[12] Thực vật phát triển mãnh liệt trên mặt đất cả về số lượng lẫn khối lượng đã hấp thu lượng lớn CO2, ngoài ra carbon còn bị thu giữ bởi sự hình thành những mỏ than bùn lớn.[10] Mực nước biển luôn duy trì rất cao trong hầu hết kỷ, nhưng ngay trước khi nó kết thúc băng hà đã xuất hiện trên những miền đất cực nam của Gondwana.[13][11] Cận kết Devon–Mississippi là một quãng chuyển tiếp dài từ trạng thái nhà kính sang nhà băng, hay là sự bắt đầu của kỷ băng hà cuối đại Cổ Sinh (LPIA).[14]
Sự sống trên Trái Đất trong kỷ Devon đã trải qua những bước tiến hóa đột phá, tiêu biểu nhất là sự chiếm lĩnh mặt đất của thực vật có mạch và động vật có xương sống.[12] Những cánh rừng đầu tiên mọc lên đã lần lượt tác động rồi thay đổi khí hậu và tỷ phần oxy/carbon dioxide trong khí quyển.[10] Thực vật có mạch xuất hiện vào đầu kỷ là bước khai mở quan trọng hướng đến các hệ sinh thái trên cạn hiện đại.[12] Đến Devon Muộn, thực vật có mạch đã hết sức phong phú, đi cùng là sự tiến hóa của hệ rễ và lá tân tiến.[12] Thảm thực vật mở rộng làm giảm tốc độ nước cuốn trên mặt đất do mưa và tạo ra những kiểu dòng chảy mới quanh co cùng sông lớn, điều này tác động đến bản chất trầm tích.[15] Sự gia tăng số lượng và chủng loại của thực vật mặt đất còn cung cấp nhiều hốc sinh thái mới cho nhiều loại động vật.[16]
Ở biển nông vào Devon Giữa, các hệ ám tiêu động vật phát triển hưng thịnh nhất lịch sử Trái Đất,[17] trải khắp 50 độ vĩ nam đến 60 độ vĩ bắc với quy mô thường lớn hơn nhiều lần Great Barrier Reef ngày nay.[18] Cá trở nên hết sức đa dạng và phong phú, khiến kỷ Devon còn được gọi là thời đại cá.[18][19] Cá da phiến là nhóm đông đảo và nổi trội nhất, phân bổ toàn cầu ở mọi môi trường nước ngọt và nước mặn có thể ở.[20] Quan trọng hơn, trong kỷ Devon, cá đã tiến hóa thành động vật bốn chân để thích nghi với đời sống trên cạn, một dấu mốc nổi bật trong lịch sử sự sống.[19][21] Acanthostega là một trong những động vật xương sống có chi nguyên thủy nhất và chúng vẫn duy trì lối sống dưới nước.[22] Sinh vật đáng chú ý khác là Tiktaalik, một dạng trung gian giữa cá vây thùy và lưỡng cư.[23] Quá trình chuyển đổi diễn ra từ từ và phải đến kỷ Carbon động vật bốn chân hoàn thiện đầu tiên mới xuất hiện.[19]
Một mặt là thời kỳ tiến hóa rực rỡ, kỷ Devon còn chứng kiến những vụ tuyệt chủng hàng loạt.[12] Trong đó đỉnh điểm là vụ tuyệt chủng Devon Muộn xảy ra vào khoảng 375–372 Ma (ranh giới Frasne–Famenne) thuộc nhóm năm vụ tuyệt chủng lớn nhất lịch sử Trái Đất.[24][25] Thời điểm cụ thể và nguyên nhân của sự kiện này là vấn đề gây tranh luận đã lâu do ranh giới Frasne–Famenne chưa thể thu hẹp dung sai.[25][26] Gần đây, ranh giới này được xác định vào khoảng 371,870 ± 0,108 Ma, không khớp niên đại với một vụ va chạm thiên thể ngoài hay hoạt động núi lửa quy mô lớn là những nguyên nhân đề xuất.
Tham khảo
- ↑ a b Cohen, K.M.; Finney, S.C.; Gibbard, P.L.; Fan, J.X. (tháng 6 năm 2023), "The ICS International Chronostratigraphic Chart" (PDF), stratigraphy.org, International Commission on Stratigraphy, truy cập ngày 4 tháng 8 năm 2023
- ↑ Torsvik & Cocks 2016, tr. 138–139.
- ↑ a b Gradstein et al. 2020, tr. 734.
- ↑ Torsvik & Cocks 2016, tr. 139.
- ↑ Gradstein et al. 2020, tr. 737.
- ↑ a b Torsvik & Cocks 2016, tr. 140.
- ↑ a b c d Domeier, Mathew; Torsvik, Trond H. (tháng 5 năm 2014), "Plate tectonics in the late Paleozoic", Geoscience Frontiers, 5 (3): 303–350, doi:10.1016/j.gsf.2014.01.002, S2CID 129766968
- ↑ a b Golonka, Jan (tháng 3 năm 2020), "Late Devonian paleogeography in the framework of global plate tectonics", Global and Planetary Change, 186: 103129, doi:10.1016/j.gloplacha.2020.103129, S2CID 212928195
- ↑ a b Warr, L. N. (ngày 12 tháng 4 năm 2012), "The Variscan Orogeny: the Welding of Pangaea", trong Woodcock, Nigel; Strachan, Rob (bt.), Geological History of Britain and Ireland, John Wiley & Sons, Ltd, tr. 274–298, doi:10.1002/9781118274064.ch15, S2CID 128929756
- ↑ a b c d Torsvik & Cocks 2016, tr. 152.
- ↑ a b Isaacson, P.E.; Díaz-Martínez, E.; Grader, G.W.; Kalvoda, J.; Babek, O.; Devuyst, F.X. (tháng 10 năm 2008), "Late Devonian–earliest Mississippian glaciation in Gondwanaland and its biogeographic consequences", Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 268 (3–4): 126–142, doi:10.1016/j.palaeo.2008.03.047, S2CID 128414981
- ↑ a b c d e Brugger, Julia; Hofmann, Matthias; Petri, Stefan; Feulner, Georg (tháng 8 năm 2019), "On the Sensitivity of the Devonian Climate to Continental Configuration, Vegetation Cover, Orbital Configuration, CO2 Concentration, and Insolation", Paleoceanography and Paleoclimatology, 34 (8): 1375–1398, doi:10.1029/2019PA003562, S2CID 199884825
- ↑ Gradstein et al. 2020, tr. 733.
- ↑ Lakin, J. A.; Marshall, J. E. A.; Troth, I.; Harding, I. C. (tháng 1 năm 2016), "Greenhouse to icehouse: a biostratigraphic review of latest Devonian–Mississippian glaciations and their global effects", Geological Society, London, Special Publications, 423 (1): 439–464, doi:10.1144/SP423.12, S2CID 130689152
- ↑ Torsvik & Cocks 2016, tr. 152–153.
- ↑ Torsvik & Cocks 2016, tr. 153.
- ↑ Bridge, Tom C. L.; Baird, Andrew H.; Pandolfi, John M.; McWilliam, Michael J.; Zapalski, Mikołaj K. (ngày 26 tháng 1 năm 2022), "Functional consequences of Palaeozoic reef collapse", Scientific Reports, 12 (1), doi:10.1038/s41598-022-05154-6, PMID 35082318, S2CID 246296367
- ↑ a b Twitchett, Richard J. (2013), "Mass Extinctions, Notable Examples of", trong Levin, Simon A (bt.), Encyclopedia of Biodiversity, Elsevier, tr. 167–177, doi:10.1016/B978-0-12-384719-5.00092-7
- ↑ a b c Clack, Jennifer A. (ngày 17 tháng 3 năm 2009), "The Fish–Tetrapod Transition: New Fossils and Interpretations", Evolution: Education and Outreach, 2 (2): 213–223, doi:10.1007/s12052-009-0119-2, S2CID 15789564
- ↑ Young, Gavin C. (ngày 1 tháng 4 năm 2010), "Placoderms (Armored Fish): Dominant Vertebrates of the Devonian Period", Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 38 (1): 523–550, doi:10.1146/annurev-earth-040809-152507, S2CID 86268051
- ↑ George, David; Blieck, Alain (ngày 14 tháng 7 năm 2011), "Rise of the Earliest Tetrapods: An Early Devonian Origin from Marine Environment", PLoS ONE, 6 (7): e22136, doi:10.1371/journal.pone.0022136, PMC 3136505, PMID 21779385, S2CID 15182531
- ↑ Neenan, James M.; Ruta, Marcello; Clack, Jennifer A.; Rayfield, Emily J. (ngày 22 tháng 4 năm 2014), "Feeding biomechanics in Acanthostega and across the fish–tetrapod transition", Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281 (1781): 20132689, doi:10.1098/rspb.2013.2689, PMC 3953833, PMID 24573844, S2CID 8603791
- ↑ Stanley & Luczaj 2015, tr. 344.
- ↑ McGhee, George R (ngày 15 tháng 11 năm 2012), Extinction: Late Devonian Mass Extinction, Wiley, doi:10.1002/9780470015902.a0001653.pub3, S2CID 197533506
- ↑ a b Da Silva, Anne-Christine; Sinnesael, Matthias; Claeys, Philippe; Davies, Joshua H. F. L.; de Winter, Niels J.; Percival, L. M. E.; Schaltegger, Urs; De Vleeschouwer, David (ngày 31 tháng 7 năm 2020), "Anchoring the Late Devonian mass extinction in absolute time by integrating climatic controls and radio-isotopic dating", Scientific Reports, 10 (1), doi:10.1038/s41598-020-69097-6, PMC 7395115, PMID 32737336, S2CID 220881345
- ↑ Percival, L. M. E.; Davies, J. H. F. L.; Schaltegger, U.; De Vleeschouwer, D.; Da Silva, A.-C.; Föllmi, K. B. (ngày 22 tháng 6 năm 2018), "Precisely dating the Frasnian–Famennian boundary: implications for the cause of the Late Devonian mass extinction", Scientific Reports, 8 (1), doi:10.1038/s41598-018-27847-7, PMC 6014997, PMID 29934550, S2CID 49362802
Sách
- Torsvik, Trond H.; Cocks, L. Robin M. (2016), Earth History and Palaeogeography, Cambridge University Press, ISBN 978-1-107-10532-4
- Gradstein, Felix M.; Ogg, James G.; Schmitz, Mark D.; Ogg, Gabi M., bt. (2020), Geologic Time Scale 2020, Elsevier, ISBN 978-0-12-824360-2
- Stanley, Steven M.; Luczaj, John A. (2015), Earth System History (lxb. 4), Macmillan Learning, ISBN 978-1-4292-5526-4
