Bọ ba thùy là những sinh vật kỳ lạ – chúng giống như những con bọ hình củ khoai tây cỡ lớn đội mũ bảo hiểm, và sống trên Trái đất trong khoảng thời gian đáng kinh ngạc 270 triệu năm. Những con vật không xương sống được trang bị áo giáp này, vốn đã có cả hàng ngàn chủng loại, đã phát triển cực tốt trong các đại dương cổ đại vì chúng luôn sục sạo tìm kiếm thức ăn, và thậm chí đã sống sót qua hai cuộc đại tuyệt chủng.
Nhưng khoảng 250 triệu năm trước, bọ ba thùy biến mất khỏi trái đất. Điều gì đã quét sạch cả một hệ sinh vật sống dưới đáy cực kỳ cứng đầu này?
Sự biến mất của bọ ba thùy xảy ra vào thời điểm cuối của cuộc tuyệt chủng Permian (còn được biết tới là cuộc tuyệt chủng Permian – Triassic), là cuộc tuyệt chủng lần thứ ba và lớn nhất. Núi lửa tại Siberia phun trào, khiến cho một lượng cực kỳ lớn dung nham bị xả ra môi trường trong suốt hơn 2 triệu năm, Melanie Hopkins, cộng tác viên cổ sinh vật học của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Mỹ ở New York cho biết. Sự phun trào dữ dội này đã đẩy hàng nghìn tỉ tấn CO2 vào không khí, bắt đầu sự acid hóa đại dương, khiến cho các động vật đại dương rất khó sống, theo như một bài báo được phát hành trong Proceedings of the National Academy of Sciences (link: https://www.pnas.org/content/107/19/8543). Khoảng 95% các loài động vật dưới biển không thể sống sót các điều kiện này vào cuối Cuộc đại tuyệt chủng Permian, hay còn biết là Sự Chết Lớn (the Great Dying), bao gồm cả loài bọ ba thùy.
Thật ra Bọ ba thùy vốn đang trên đà tuyệt chủng vào thời điểm này rồi. “Lúc cuộc đại tuyệt chủng bắt đầu, vốn đã không có nhiều bọ ba thùy rồi.”, Hopkins nói với Live Science. Đây là vì những sự thay đổi về môi trường và tiến hóa đã gần như xóa sổ hết loài sinh vật này.
Hopkins nghiên cứu sự thay đổi của hình dạng và kích thước bọ ba thùy theo thời gian, và cách những yếu tố này ảnh hưởng đến sự tồn tại của chúng. Khi bọ ba thùy xuất hiện ở đầu kỷ Cambrian (khoảng 541 đến 485 triệu năm trước), chúng cực kỳ đa dạng, có thể vì không có nhiều loài cạnh tranh. Sự thích nghi ở đầu kỷ Cambrian của bọ ba thùy chủ yếu liên quan đến sự phát triển của cơ thể chúng, như việc cơ thể được chia thành mấy phần, hoặc có bao nhiêu chân.
Tuy nhiên trong kỷ Ordovician, khoảng 485 triệu năm về trước, dần có các loài khác cạnh tranh, và xuất hiện một số loài săn mồi. Vào lúc này, “phần lớn sự thích nghi của bọ ba thùy liên quan đến hệ sinh thái xung quanh”, Hopkins nói. Một số con có vị trí mắt khác nhau, bộ xương ngoài cứng cáp hơn, hoặc phát triển khả năng lăn như một quả bóng. Những sự thích nghi này, những nhà cổ sinh vật học suy đoán, khiến cho bọ ba thùy thành công hơn trong môi trường đáy biển ngày càng nhiều sự cạnh tranh. Xét về thời gian dài, những áp lực này đã kìm hãm sự phục hồi của bọ ba thùy trong cuộc đại tuyệt chủng sắp tới.
Sau đó là cuộc đại tuyệt chủng lần đầu tiên: cuộc đại tuyệt chủng Ordovician – Silurian khoảng 444 triệu năm trước, bắt đầu sự lạnh đi toàn cầu và mực nước biển giảm, theo Khoa Khoa học Trái đất của trường Đại học Nam California (link: https://earth.usc.edu/~stott/Catalina/Ordovician.html). Số lượng loài bọ ba thùy đã giảm từ vài nghìn loài xuống còn hơn vài trăm, theo Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Mỹ (link:https://www.amnh.org/…/end-of-the-line-the-demise-of…). Mặc dù mạng lưới thức ăn và hệ sinh thái vẫn nguyên vẹn, bọ ba thùy “không thể đạt đến sự đa dạng vốn có của chúng”, Hopkins nói. Sự cạnh tranh ngày càng cao của các cư dân đại dương đã giữ chúng lại, không cho phục hồi lại như cũ.
Cuộc đại tuyệt chủng lần 2, Devonian muộn (the Late Devonian), xảy ra vào 375 triệu năm trước. Cuộc đại tuyệt chủng này chậm hơn, nguyên nhân gây ra nó ít cụ thể hơn những cuộc đại tuyệt chủng khác. Khá là khó nghiên cứu cuộc đại tuyệt chủng này, vì nó xảy ra trong một thời gian dài, nhưng có thể nó đã dẫn tới việc tiến hóa và đa dạng hóa chậm đi. Mặc dù nguyên nhân trực tiếp chưa được sáng tỏ, tác động của cuộc đại tuyệt chủng này đến bọ ba thùy là cực kỳ sâu sắc. Toàn bộ cả một bộ (order) – trong sinh học, các loài được phân loại từ bộ, họ, chi cho đến loài – tuyệt chủng hết. Sau cuộc đại tuyệt chủng này, chỉ còn một họ trong lớp Trilobita: họ Proetidae.
Chỉ còn lại vậy thôi, Hopkins nói.
Hiện tại chúng ta vẫn chưa rõ vì sao họ Proetidae lại tồn tại được lâu như vậy. Chúng là những sinh vật tương đối đơn giản hơn so với những loài bọ ba thùy khổng lồ khác từng tồn tại (link: https://www.amnh.org/…/trilobite…/the-trilobite-files/trilobite-top-tens). Vào cuộc đại tuyệt chủng lần 3, cuối kỷ Permian, sự cạnh tranh, các loài săn mồi, cùng với sự thay đổi mồi trường đã lật ngược thế cờ với họ Proetidae. Chúng không thể chống chọi lại với sự ấm lên toàn cầu (link: https://www.livescience.com/37003-global-warming.html) được bắt đầu sau vụ phun trào núi lửa.
Lí do vì sao bọ ba thùy lại có thể chống chọi tốt như vậy, và vì sao chúng lại dễ tổn thương vẫn đang được nghiên cứu. Một cách để nghiên cứu lý do chúng tuyệt chủng, Hopkins nói, “là tìm hiểu lí do vì sao chúng không thể đa dạng hóa lại đến mức độ như trước. Nhưng câu hỏi này vẫn chưa có ai trả lời được.”
