Stromatolite và vi khuẩn lam

Stromatolite là những gò đá có cấu trúc nhiều lớp mỏng chồng lên nhau, hình thành khi thảm vi sinh vật ở vùng nước nông bẫy giữ hạt trầm tích và làm kết tủa khoáng chất, rồi lại mọc tiếp lên trên lớp vừa bị vùi. Mỗi lớp chỉ dày cỡ milimét; một khối stromatolite cao một mét có thể là công trình của hàng nghìn năm.

Những stromatolite hóa thạch được nhiều nhà khoa học chấp nhận là cổ nhất nằm ở vùng Pilbara (Tây Úc), tuổi khoảng 3,48 tỷ năm. Có những phát hiện cổ hơn (khoảng 3,7 tỷ năm ở Greenland) nhưng còn gây tranh cãi. Ngày nay vẫn còn stromatolite "sống" ở vịnh Shark (Tây Úc) — nơi nước quá mặn khiến các loài ăn vi khuẩn khó tồn tại.

Tác giả chính của nhiều stromatolite là vi khuẩn lam (cyanobacteria) — những sinh vật đầu tiên quang hợp và thải ra ôxy. Trong hàng trăm triệu năm, ôxy ấy bị sắt hòa tan trong biển "nuốt" mất, để lại những tầng quặng sắt dải khổng lồ. Khoảng 2,4 tỷ năm trước, ôxy bắt đầu tích tụ trong khí quyển — sự kiện gọi là Đại biến cố ôxy hóa (Great Oxidation Event). Nó mở đường cho các sinh vật thở ôxy về sau, nhưng lại là thảm họa với nhiều vi sinh vật kỵ khí thời ấy.

Theo thuyết nội cộng sinh, lục lạp trong tế bào thực vật ngày nay chính là hậu duệ của một vi khuẩn lam bị một tế bào khác "nuốt" mà không tiêu hóa, từ hơn một tỷ năm trước. Nói cách khác: mỗi chiếc lá xanh đều mang trong mình một vi khuẩn lam cổ đại.