Учёные нашли недостающие 16% потерянного суперконтинента Земли в Гималаях

Континентальная «сборка», произошедшая от 750 до 550 миллионов лет назад, вероятно, была необходима для появления сложной жизни во время кембрийского взрыва.

Гондвана, второй по молодости суперконтинент Земли, сформировался как раз тогда, когда возникла сложная животная жизнь. Новое исследование утверждает, что Гондвана составляла примерно 80 процентов континентальной массы Земли — на 14 процентов больше, чем считалось ранее, — и вызвала создание вулканической цепи, подобной сегодняшнему Тихоокеанскому огненному кольцу (зоне повышенной сейсмической и вулканической активности, опоясывающей Тихий океан), которая высвобождала водяной пар и углекислый газ, делая планету более гостеприимной для жизни.

Учёные совершили этот прорыв после сбора образцов гранита в Гималаях и обнаружения свидетельств того, что породы произошли от общего блока — Гондваны.

Если смотреть с точки зрения микроскопической временной длины средней человеческой жизни, континенты Земли кажутся неизменными гигантами — геологической константой, делающей возможной наземную жизнь. Конечно, теперь мы знаем, что это далеко от истины. За восемьдесят лет эти огромные массивы суши могут сместиться всего на несколько футов, но если применить это движение на протяжении огромных 4,5 миллиардов лет истории Земли, земные поверхности кардинально меняются через геологические эры.

Большинство людей знакомы с Пангеей — суперконтинентом, образовавшимся примерно 300 миллионов лет назад, — но это лишь последнее континентальное столкновение Земли. По крайней мере три других столь же крупных массива суши формировались в прошлом планеты, включая Колумбию, Родинию и второй по молодости — Гондвану. Последняя особенно интересна учёным, потому что она сформировалась одновременно с возникновением сложной жизни. Широко считается, что Гондвана начала формироваться около 750 миллионов лет назад и завершила сборку примерно 200 миллионов лет спустя — прямо на пороге геологического периода огромного видообразования, известного как кембрийский взрыв.

Теперь новое исследование, опубликованное в журнале «Сайенс Эдвансиз», утверждает, что эти два события внутренне связаны и что история жизни на Земле могла бы выглядеть совсем иначе, если бы Гондвана никогда не сформировалась. Но чтобы по-настоящему понять её влияние, исследованию нужно было сначала решить давний вопрос о Гондване: была ли она вообще суперконтинентом?

«Статус суперконтинента Гондваны был поставлен под сомнение в двадцать первом веке, — написал в «Конверсейшн» Билл Коллинз из Университета Кёртина, соавтор исследования. — Это произошло потому, что произвольное значение в 75 процентов континентальной массы суши считалось необходимым для достижения статуса суперконтинента, а Гондвана изначально была измерена в 64 процента». Так что хотя континент с 64 процентами всей суши Земли звучит довольно большим, по-видимому, этого недостаточно, чтобы быть «супер».

Однако Коллинз и его команда сделали неожиданное открытие, создавая глобальный набор данных гранитных образцов для понимания того, как геологические процессы формируют минералы. Хотя анализ показал, что гранитные образцы в Гималаях имеют возраст примерно от 20 до 50 миллионов лет, они произошли от общего континентального блока — Гондваны. Включив этот новый кусок континентальной массы, исследование оценило долю Гондваны в общей земной поверхности суши примерно в 80 процентов.

«Мы проследили исходные гондванские фрагменты от Индии и Юго-Восточной Азии через большую часть Китая в Казахстан, — пишет Коллинз. — Ранее большая часть этого региона считалась древним океанским дном, содержащим вулканические островные цепи, подобные тем, что в Тихом океане сегодня».

Так насколько разница в 16 процентов может повлиять на биологическую историю Земли? Как выясняется, довольно сильно. Когда суперконтиненты формируются, они также вызывают климатические и геологические изменения. В этом случае формирование более крупного суперконтинента заставило Землю переконфигурировать свою тектонику плит и образовало вулканическую дуговую цепь — предшественника сегодняшнего Тихоокеанского огненного кольца, по словам Коллинза. Как только она сформировалась, эта вулканическая цепь делала то, что умеет лучше всего: извергала шлейфы вулканических газов, водяного пара и углекислого газа, которые медленно превращали планету из холодной, пустынной каменной плиты в тёплый парник, питавший зарождающиеся семена сложной животной жизни.

«Наши результаты идентифицируют "Большую Гондвану", охватывающую как минимум 80 процентов континентальной массы Земли, тем самым подтверждая её статус суперконтинента, — пишут авторы. — Эта находка имеет глубокие последствия для понимания эдиакарско-кембрийской системы Земли, вызывая планетарный масштабный субдукционный пояс, который инициировал распад Гондваны и помог двинуть трансформационные экологические изменения».