Согласно исследованию 2022 года, около полумиллиарда лет назад, когда в южном полушарии формировался суперконтинент Гондвана, на нашей планете могли существовать колоссальные горные хребты — сопоставимые по масштабу с Гималаями. Этот гигантский массив суши объединял территории современной Африки, Южной Америки, Антарктиды, Австралии, полуострова Индостан и других регионов.
Для наглядности: площадь Гондваны составляла порядка 100 миллионов квадратных километров — это примерно две трети всей современной суши Земли. Если бы этот суперконтинент существовал сегодня, он занимал бы пространство, эквивалентное сумме площадей Африки, Южной Америки, Австралии и Антарктиды вместе взятых, причем с солидным запасом. А горные хребты, поднимавшиеся на его территории в период формирования, по некоторым оценкам могли достигать высот, сравнимых с современными Гималаями — то есть отдельные пики теоретически могли превышать 8 000 метров.
В рамках новой гипотезы ученые предположили, что этот суперконтинент мог сыграть роль катализатора для кембрийского взрыва. Эрозия гигантских горных хребтов высвобождала в океан питательные вещества, которые могли стимулировать рост жизни и насыщение атмосферы кислородом.
Что нашли геологи
Как подробно описано в новом исследовании, опубликованном в журнале Earth and Planetary Science Letters, геологи Бей Чен и Иан Кэмпбелл из Австралийского национального университета обнаружили фрагменты этого суперконтинента, скрытые глубоко подо льдами Антарктиды. Возможно, именно там, под километрами льда, стоит искать истоки сложной жизни.
Найти следы исполинского суперконтинента оказалось задачей нетривиальной. За прошедшие примерно 500 миллионов лет большая часть горных хребтов Гондваны подверглась сильной эрозии и была разрушена процессами выветривания.
Чтобы обойти эту проблему, исследователи обратились к цирконам — чрезвычайно устойчивым минералам, способным выдерживать экстремальные температуры, давление и химическое воздействие в течение сотен миллионов лет. Именно эта феноменальная стойкость делает циркон идеальным «свидетелем» древних геологических эпох: пока другие минералы разрушаются и перерабатываются, крошечные кристаллы циркона переживают целые горные системы.
Принцип датировки основан на так называемом уран-свинцовом методе. Когда циркон кристаллизуется из магмы, в его структуру попадают атомы урана и тория, но практически не попадает свинец. Со временем уран и торий, будучи радиоактивными элементами, медленно и с точно известной скоростью распадаются, превращаясь в изотопы свинца. Зная период полураспада этих элементов (для урана-238, например, он составляет около 4,5 миллиарда лет) и измерив текущее соотношение урана и накопившегося свинца внутри кристалла, геологи могут установить момент времени, когда минерал сформировался. Точность метода поразительна: для пород возрастом в сотни миллионов лет погрешность может составлять всего несколько миллионов лет.
Вместо того чтобы бурить многокилометровую ледяную толщу Антарктиды напрямую — что технически крайне сложно и дорого, — команда проанализировала цирконы, обнаруженные в океанических донных отложениях вокруг континента. Эти осадочные породы веками накапливали материал, переносимый с суши реками, ледниками и ветром, тем самым сохранив своеобразный минералогический «архив» истории континента.
Карта древнего материка
На основе полученных данных ученые воссоздали приблизительные контуры Гондваны, скрытой сегодня под ледяным щитом Антарктиды. Собранные сведения показывают, что в период формирования суперконтинента — между 650 и 450 миллионами лет назад — Антарктида содержала в себе значительный объем континентального материала.
И вот что важно: кембрийский взрыв, случившийся около 538–540 миллионов лет назад, попадает в этот же временной промежуток. То есть жизнь усложнялась одновременно с тем, как собирался суперконтинент.
Связь с кембрийским взрывом
Из этого следует любопытный вывод: под многокилометровым ледяным панцирем Антарктиды могут скрываться остатки некогда величественных горных систем масштаба Гималаев — хребтов, которые, по всей видимости, сыграли не последнюю роль в процессах, позволивших жизни на Земле совершить эволюционный скачок.
Логика здесь такова: эрозия огромных горных массивов высвобождает колоссальные объемы минеральных питательных веществ — в частности, фосфора и железа. Эти элементы, попадая в морскую воду, могли стимулировать бурный рост фитопланктона и других форм жизни, насыщая атмосферу и океаны кислородом и создавая условия, благоприятные для стремительной эволюции сложных организмов.
Авторы исследования формулируют это так:
«Приблизительно 46% детритовых цирконов во взвешенной глобальной базе данных, относящихся к критическому периоду от начала кембрия до завершения кембрийского взрыва, а также 55% высокобарических зерен были получены из Антарктиды».
Иными словами, почти половина всех минералогических следов той эпохи, найденных по всему миру, родом из Антарктиды. Сегодня она скрыта подо льдом и выглядит безжизненной ледяной пустыней. Но когда-то, возможно, именно там возвышались горы, которые «накормили» океан и дали толчок сложной жизни.
Читайте также: Ныне пропавший подводный беспилотник обнаружил колоссальные структуры подо льдами Антарктиды.
