Под обширными замёрзшими пустошами Антарктиды скрыты остатки древних гор, которые давно размылись. Хотя их больше нет, они всё ещё могут раскрыть утраченные секреты. Новое исследование предполагает, что эти исчезнувшие вершины могли сыграть фундаментальную роль в эволюции сложной жизни на нашей планете.
Что было известно до сих пор
До этого исследования истинный размер, масштаб и происхождение скрытых антарктических хребтов оставались в значительной степени неизвестными. Учёные не знали, насколько крупными были эти горы, когда они сформировались и как выглядели.
Чтобы найти ответы, Бэй Чен из Немецкого исследовательского центра геонаук GFZ и Иэн Кэмпбелл из Австралийского национального университета обратились к микроскопическим минеральным зёрнам. Эти частицы были размыты с древних вершин и смыты в океанические осадки по всему континенту.
Как крошечные зёрна рассказали о гигантских горах
Исследователи начали с датировки 1712 зёрен циркона, извлечённых из морских осадков. Этот природный минерал ценен тем, что уран внутри него распадается с постоянной скоростью. Это позволяет определить время кристаллизации циркона. Изучение его внутренней химии также даёт учёным подсказки об условиях, при которых он сформировался.
Оказалось, что большинство зёрен циркона датируются периодом от 650 до 450 миллионов лет назад. Это время формирования суперконтинента Гондвана. Этот древний гигантский материк объединял современную Антарктиду, Южную Америку, Африку, Аравийский полуостров, Индию, Австралию и Мадагаскар в один огромный континент.
Когда Чен и Кэмпбелл сравнили антарктические цирконы с глобальной базой данных речных осадков, результаты показали, что многие минералы происходят из глубин корней вершин гималайского стиля. Авторы исследования назвали эти образования «гондванскими супергорами» — крупнейшей сверхвысокой горной сетью в истории Земли.
Как горы могли питать жизнь
Затем исследователи обратили внимание на то, что происходило, когда эти огромные вершины начали разрушаться. Вода и лёд размывали землю. Они не только смывали огромные объёмы грязи и песка в океан. Они также могли доставлять необходимые питательные вещества, которые стимулировали рост фотосинтетических организмов на дне морской пищевой цепи. По мере процветания этих микробов они производили большое количество кислорода.
Но самого по себе кислорода недостаточно. Он должен попасть в атмосферу. Для этого, как предполагают исследователи, часть органического углерода, образующегося в результате фотосинтеза, должна была быть захоронена до того, как сможет снова вступить в реакцию с кислородом. Осадки, размываемые с гор, помогали закапывать этот углерод. Это не давало ему взаимодействовать с кислородом и позволяло кислороду накапливаться в атмосфере.
Связь между горами и взрывом жизни
Оба геолога считают, что связь между горами и взрывом ранней жизни очевидна. По их мнению, маловероятно, что самый драматичный период эволюции Земли совпадает с самым важным периодом горообразования на планете.
Иными словами, исчезнувшие горы Антарктиды могли создать условия для накопления кислорода в атмосфере. А это, в свою очередь, открыло путь для появления и развития сложных форм жизни.
Что это меняет в понимании истории Земли
Исследование показывает, что даже полностью разрушенные горные системы оставляют следы. Эти следы можно обнаружить в микроскопических минералах, разнесённых по океаническим осадкам. Анализ таких зёрен позволяет реконструировать не только масштаб древних гор, но и их влияние на климат и биосферу.
Работа Чена и Кэмпбелла добавляет новый элемент в понимание того, как тектонические процессы, эрозия и биология взаимодействовали в далёком прошлом. Гондванские супергоры могли быть не просто географической особенностью. Они могли быть одним из ключевых факторов, определивших направление эволюции жизни на Земле.
Итоги работы ученых опубликованы в Earth and Planetary Science Letters.
Изображение: sciencedirect.com
