Разпадането на древен суперконтинент преди около 1,5 милиарда години е променило земната повърхност и е проправило пътя за появата на сложни форми на живот. Как е станало това разкриват учени от университетите в Сидни и Аделаида.
"Нашият подход показва как тектониката на плочите е помогнала за оформянето на обитаемостта на Земята", заявява водещият автор професор Дитмар Мюлер (Dietmar Müller). "Това е нов начин да разберем как тектониката, климатът и животът са еволюирали съвместно в дълбока древност."
Проучването, публикувано в списанието Earth and Planetary Science Letters, оспорва традиционния възглед за "скучния милиард" – геоложки период преди между 1,8 и 0,8 милиарда години през средния протерозойски еон - уж безличен период в историята на Земята, белязан от малка биологична или геоложка активност.
Резултатите показват, че тектоничните плочи на планетата далеч не са били в покой, което е предизвикало промени, довели до образуването на богати на кислород морета и появата на първите еукариоти – организми, които в крайна сметка са дали началото на растения, животни и гъби.
Еукариотите са живи организми с клетки, съдържащи ядро и други специализирани структури, наречени органели. Професор Мюлер и неговият екип откриват, че разпадането на суперконтинента Нуна е предизвикало поредица от геоложки събития, които са намалили вулканичните емисии на въглероден диоксид (CO2) и са разширили плитките морски местообитания, където са еволюирали ранните еукариоти.
"Процесите в дълбините на Земята, по-специално разпадането на древния суперконтинент Нуна, предизвиква верига от събития, които намаляват вулканичните емисии на въглероден диоксид (CO2) и разширяват плитките морски местообитания, където са еволюирали ранните еукариоти", обяснява професор Мюлер.
Суперконтинентът Нуна/Колумбия преди около 1,6 милиарда години. Кредит: Wikimedia Commons
Динамична планета под "скучна" повърхност
Преди 1,8 - 0,8 милиарда години, земната суша многократно са е сливала и разделяла, първо за да образуват Нуна, а по-късно Родиния. За да проучи този дълъг интервал, изследователският екип разработва нов модел на тектониката на плочите, обхващащ 1,8 милиарда години еволюция на Земята. Това им позволява да проследят как изместването на границите на плочите и континенталните граници е повлияло на обмена на въглерод между мантията, океаните и атмосферата.
Когато Нуна започва да се разпада преди около 1,46 милиарда години, общият обхват на плитките континентални шелфове се е увеличил повече от два пъти, достигайки приблизително 130 000 километра. Тези разширени плитки зони вероятно са поддържали широко разпространени, богати на кислород, умерени морета – идеална среда за процъфтяване на ранни сложни организми.
В същото време, емисиите на вулканичен CO2 намаляват и започва да се съхранява повече въглерод в океанската кора, тъй като морската вода взаимодействаше с горещите скали по средноокеанските хребети. Този процес премахва CO2 от водата и го улавя във варовикови седименти, като по този начин се редуцира въглерода, който иначе би затоплил планетата.
"Този двоен ефект – намаляване на отделянето на вулканичен въглерод и засилване на геоложкото складиране на въглерод – охлажда климата на Земята и променя океанската химия, създавайки условия, подходящи за еволюцията на по-сложен живот", обяснява съавторът на изследването доцент Адриана Дуткевич (Adriana Dutkiewicz) от Факултета по геонауки към Университета в Сидни.
Хавай - срещата на лавата с водата. Снимка: John Dodson / Рinterest
Разширяване на моретата и възходът на сложния живот
Изследователите са установили, че първите фосилни доказателства за еукариоти, датиращи отпреди около 1,05 милиарда години, са се появили във време, когато континентите са се раздалечавали и плитките морета са се разширявали.
"Смятаме, че тези обширни континентални шелфове и плитки морета са били ключови екологични инкубатори", посочва доцент Юрай Фаркаш (Juraj Farkaš) от Университета в Аделаида.
"Те са осигурили тектонично и геохимично стабилна морска среда с вероятно повишени нива на хранителни вещества и кислород, които от своя страна са били от решаващо значение за еволюцията и диверсификацията на по-сложни форми на живот на нашата планета."
Тези резултати подчертават пряката връзка между дълбочинните процеси на Земята и еволюцията на повърхността, показвайки как тектониката на плочите, въглеродният цикъл и биологичното развитие са били преплетени в далечни времена.
Изграждане на нов модел на еволюцията на Земята
Това изследване е първото, което количествено свързва тектоничните реконструкции на плочите от далечното геоложко време както с дългосрочния въглероден цикъл, така и с ключови етапи в биологичната еволюция. Екипът комбинира подробни тектонични реконструкции с изчислителни и термодинамични модели, симулиращи как въглеродът се е натрупвал и освобождавал чрез субдукция (когато една плоча се потапя под друга) и вулканична активност, която изважда на повърхността магма, пепел и газове.
Заедно тези резултати предлагат цялостна рамка, свързваща движението на земните плочи с условията, които са направили планетата обитаема – разкривайки, че дори в така наречените си "скучни" милиарди години, Земята тихо се е подготвяла за най-голямата трансформация на живота.
Справка: R. Dietmar Müller, Adriana Dutkiewicz, Juraj Farkaš, Stefan Loehr, Andrew S. Merdith. Mid-Proterozoic expansion of passive margins and reduction in volcanic outgassing supported marine oxygenation and eukaryogenesis. Earth and Planetary Science Letters, 2025; 672: 119683 DOI: 10.1016/j.epsl.2025.119683
Източник: Earth’s “boring billion” set the stage for complex life, University of Sydney
Още по темата
Животът
Как животът е издържал на Земята във фазата "снежна топка"
Животът
Еволюционен алгоритмичен фазов преход преди 2,6 милиарда години е предизвикал появата на еукариотите
Земята
Земната мантия се цепи на две половини заради свръхконтинента Пангея
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
dolivo
Земната ябълка: стара култура за новите климатични времена
dolivo
Земята потъмнява. Какво означава тази тревожна климатична тенденция за бъдещето?
Nikor
На 30 септември 1928 е открит пеницилинът
Прост Човек
Ново обяснение за гигантските експлодиращи кратери в Сибир