Древние горные системы Антарктиды могли повлиять на жизнь
Подо льдами Антарктиды сохранились следы древних горных систем, существовавших сотни миллионов лет назад. Исследователи предполагают, что их разрушение могло способствовать накоплению кислорода в атмосфере, создавая условия для развития сложной жизни. О том, какую роль древние горы могли сыграть в эволюции Земли, рассказывается в исследовании. Об этом сообщает портал Известия.
Ученые Бэй Чэнь из Потсдамского центра имени Гельмгольца и Иэн Кэмпбелл из Австралийского национального университета изучили микроскопические зерна минерала циркона, найденные в морских отложениях вокруг Антарктиды, которые могли образоваться после разрушения древних гор.
Работа опубликована в журнале Earth and Planetary Science Letters (EPSL). Авторы сосредоточились на происхождении древних цирконов и геологической истории скрытых под антарктическим льдом горных систем, рассматривая связь с развитием жизни как возможное следствие этих процессов.
Ученые датировали 1712 зерен циркона, который подходит для определения возраста благодаря содержащемуся в нем урану, распадающемуся с известной скоростью. Химический состав циркона также предоставляет информацию об условиях его формирования. Большинство исследованных зерен имеет возраст от 650 до 450 миллионов лет, что совпадает с формированием суперконтинента Гондвана, включавшего территории современных Антарктиды, Южной Америки, Африки, Аравийского полуострова, Индии, Австралии и Мадагаскара.
При сравнении антарктических цирконов с глобальной базой данных речных отложений ученые обнаружили признаки того, что многие минералы могли происходить из глубоких корней гор, сопоставимых по строению с современными Гималаями.
Древние горы, известные как Гондванские супергоры, были крупнейшей горной системой такого типа в истории Земли, но сейчас они разрушены и подверглись эрозии.
Когда горы разрушались под воздействием воды и льда, в океан поступали большие объемы осадочного материала, который мог переносить необходимые для живых организмов питательные вещества. Исследователи предполагают, что эти вещества могли стимулировать рост фотосинтезирующих организмов, находившихся в основании морской пищевой сети. По мере их распространения увеличивалось и производство кислорода в процессе фотосинтеза.
Однако самого производства кислорода было недостаточно для его накопления в атмосфере. Для этого часть органического углерода, образовавшегося в результате фотосинтеза, должна была оказаться погребена в осадках.
По версии исследователей, разрушавшиеся горные породы способствовали захоронению органического углерода, который, оказавшись в осадках, уже не мог вступать в реакцию с кислородом и возвращать его в окружающую среду.
Таким образом, процесс мог состоять из нескольких связанных этапов: разрушение гор поставляло в океан питательные вещества, которые стимулировали рост фотосинтезирующих организмов, а часть образовавшегося органического углерода затем захоранивалась в осадках. Это, как предполагают авторы, могло создать условия для накопления кислорода в атмосфере. Поэтому исследователи рассматривают древние горные системы как возможный фактор, связанный с изменениями в развитии жизни на Земле.
Авторы работы отмечают совпадение во времени между периодом наиболее значительного горообразования и одним из важнейших этапов эволюции ранней жизни. При этом работа рассматривает эту связь как научную гипотезу, которую необходимо сопоставлять с другими свидетельствами.
Исследователи связывают изученный период с последующим развитием сложной жизни на Земле. По их предположению, изменения в поступлении питательных веществ, круговороте углерода и накоплении кислорода могли создать благоприятные условия для эволюционных изменений. Однако обнаруженные данные не означают, что древние горы были единственной причиной развития сложной жизни, работа показывает возможную связь между горообразованием, разрушением горных пород, изменением химического состава окружающей среды и эволюцией.
