Ngay cả khi bạn không nhìn thấy nó, bóng dáng của một Trái Đất tím từng tồn tại vẫn vươn từ sâu trong thời gian. Trong thời cổ đại, khoảng 3,5 đến 2,4 tỷ năm trước – trước khi bầu khí quyển chứa đủ oxy cho thực vật tồn tại – hành tinh của chúng ta có thể phủ một sắc tím kỳ lạ, không phải vì hoàng hôn hay vật chất màu sắc, mà vì sự thống trị của những vi sinh vật tím dùng retinal để biến ánh sáng thành năng lượng sóng.
Khác với chlorophyll – chất làm cho thực vật hiện nay có màu xanh – retinal là một phân tử đơn giản hơn, được tìm thấy trong một số vi khuẩn cổ (archaea), ví dụ như nhóm Haloarchaea sống trong môi trường cực mặn như hồ Great Salt Lake ngày nay. Retinal hấp thụ ánh sáng xanh lá (khoảng 550 nm) và phản xạ ánh sáng đỏ – tím, khiến các vi sinh vật này phát sáng rực rỡ. Nếu chúng chiếm ưu thế trên diện rộng, Trái Đất thời đó có thể trông như một hành tinh tím mộng mị.
Điều thú vị là retinal có thể ra đời sớm hơn chlorophyll. Nó ít phức tạp hơn, vì vậy trong môi trường thiếu oxy và khí quyển còn nhiều CO₂ – CH₄, phân tử này có thể xuất hiện dễ dàng hơn. Khi đó, các vi sinh vật sử dụng retinal tạo ra năng lượng theo kiểu phototrophy – không cần phân tử nước hay tạo ra oxy – nên được gọi là anoxygenic photosynthesis.
Và rồi câu chuyện bẻ ngoặt: khi chlorophyll xuất hiện, nó gần như “thông minh hơn” – hấp thụ ánh sáng xanh và đỏ tốt hơn, cho hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn. Bản chất của retinal là phản xạ ánh sáng xanh lá, nên các vi sinh vật sử dụng chlorophyll chiếu nhanh hơn và lan rộng hơn. Dần dần, các vi khuẩn này trở thành áp đảo, dẫn đến cuộc cách mạng hóa học – Sự kiện Oxy hóa Lớn – bắt đầu khoảng 2,46 tỷ năm trước – làm bầu khí quyển thay đổi, và sắc tím nhường chỗ cho sắc xanh lá trong tự nhiên.
Dù vậy, retinal không biến mất hẳn. Ngày nay chúng ta vẫn thấy chúng ở những nơi khắc nghiệt như hồ mặn, nước bốc hơi, nơi vi khuẩn như halobacteria (archaea) phủ một sắc tím đậm. Những “đốm tím” này là những chứng nhân sống động về quá khứ cổ đại – ví dụ như halobacteria phản xạ sắc đỏ – tím, nổi bật trên nền nước mặn chứa muối cao.
Bên cạnh đó, sắc tím có thể không đơn thuần là dấu ký trên Trái Đất – nó còn là dấu tích cho cuộc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. Các nhà thiên văn sinh học tin rằng nếu một hành tinh khác đang ở giai đoạn phát triển tương tự với Trái Đất cổ đại, nó có thể trông tím khi quan sát từ xa. Khẩu độ sắc phổ của retinal rất khác với chlorophyll: nó có “drop-off” mạnh ở vùng ánh sáng xanh – vàng, để lại dấu hiệu riêng mà kính thiên văn như James Webb có thể phát hiện. Nếu tìm thấy một “Purple Earth” ngoài vũ trụ, chúng ta có thể thấy bằng chứng đầu tiên về sự sống không giống trái đất ngày nay.
Còn một điều nhỏ nhưng thật thú vị: trong thời kỳ “Boring Billion” (1,8–0,8 tỷ năm trước), đại dương Trái Đất có thể chứa các nhóm vi khuẩn tím sử dụng bacteriochlorophyll – loại tạo sắc tím/chàm – cuối cùng dẫn đến một “Purple Ocean” thứ hai. Sự kế thừa sắc tím không hoàn toàn bị nhấn chìm.
Trên hết, tưởng tượng về một Trái Đất từng tím là một cú xoáy phản trực giác: nơi sự sống không phục vụ chúng ta, mà chỉ sống để tồn tại; nơi màu sắc không phải để đẹp mà là dấu hiệu của thiên hướng tiến hóa.
Bạn có cảm thấy mình đang đứng trước một hành tinh khác – nhưng lại là hành tinh chúng ta từng sống không? Và nếu thế giới chỉ phát triển theo một hướng duy nhất là màu xanh, thì chúng ta đã bỏ lỡ bao nhiêu sắc màu khác của sự sống?