Karkonosze mogły odegrać kluczową rolę w ewolucji życia na Ziemi

Według nowych badań przeprowadzonych przez Australian National University i Queensland University of Technology, gigantyczne góry uformowały się dwukrotnie w historii Ziemi: pierwsza między 2 a 1,8 miliarda lat temu, a druga między 650 a 500 milionów lat temu; Oba pasma górskie wyrosły w okresach formowania się subkontynentu. Ich erozja może być związana z pojawieniem się pierwszych organizmów makroskopowych, promieniowaniem wczesnych eukariontów, rozkwitem chlorofitów oraz pojawieniem się dużych organizmów zwierzęcych.

Doktorat Australijskiego Uniwersytetu Narodowego Kandydat Ziyi Zhou i współpracownicy prześledzili powstawanie starożytnych gigantycznych gór w całej historii Ziemi, używając śladów cyrkonu z niską zawartością lutetu – mieszaniny minerałów i pierwiastków ziem rzadkich występujących tylko w korzeniach wysokich gór, gdzie powstaje pod ekstremalnym ciśnieniem.

Odkryli, że pierwsze gigantyczne góry powstały między 2 a 1,8 miliarda lat temu, podczas montażu subkontynentu teraza drugie 650-500 mln lat temu, podczas łączenia subkontynentu Gondwana.

„Istnieją powiązania między tymi dwoma przypadkami gigantycznych gór i dwoma najważniejszymi okresami ewolucyjnymi w historii Ziemi” – powiedział Zhou.

„Dzisiaj nie ma nic takiego jak te dwie superwysokie góry. Nie chodzi tylko o ich wysokość – jeśli możesz sobie wyobrazić 2400 km Himalajów powtarzających się trzy lub cztery razy, masz pojęcie o skali.”

„Pierwszy przykład nazywamy supergórą nona. Zbiega się on z możliwym pojawieniem się eukariontów, organizmów, które później dały początek roślinom i zwierzętom”.

„Druga, znana jako Transgondwana Supermountain, zbiega się z pojawieniem się pierwszych dużych zwierząt 575 milionów lat temu i eksplozją kambryjską 45 milionów lat później, kiedy większość grup zwierząt pojawiła się w zapisie kopalnym”.

„Zdumiewające jest to, że pełny zapis formowania się gór w czasie jest tak wyraźny” – powiedział profesor Jochen Brooks, badacz z Australian National University.

„Pokazuje te dwa ogromne kolce: jeden związany z pojawieniem się zwierząt, a drugi z pojawieniem się dużych, złożonych komórek”.

Kiedy góry uległy erozji, dostarczyły one oceanom niezbędnych składników odżywczych, takich jak fosfor i żelazo, pobierając więcej opłat za cykle biologiczne i popychając ewolucję do jeszcze bardziej złożonej.

Karkonosze mogą również mieć podwyższony poziom tlenu w atmosferze, który jest niezbędny do oddychania złożonym życiem.

„Wczesna atmosfera Ziemi prawie nie zawierała tlenu” – powiedział Zhou.

„Uważa się, że poziom tlenu w atmosferze wzrósł w serii etapów, z których dwa pokrywają się z supermountami”.

„Wzrost tlenu atmosferycznego związany z erozją supergóry Transgondoi jest największy w historii Ziemi i był warunkiem wstępnym pojawienia się zwierząt”.

Nie ma dowodów na to, że między tymi dwoma wydarzeniami utworzyły się inne wielkie góry, co czyni je bardziej znaczącymi.

„Okres czasu między ostatnimi 1,8 miliarda a 800 milionami lat jest znany jako nudny miliard, ponieważ postęp w ewolucji był niewielki lub żaden” – powiedział profesor Ian Campbell, naukowiec z Australian National University.

„Spowolnienie rozwoju przypisuje się brakowi gigantycznych gór w tym okresie, co zmniejsza zaopatrzenie oceanu w składniki odżywcze”.

„To badanie daje nam wskazówki, dzięki którym możemy lepiej zrozumieć ewolucję złożonego wczesnego życia”.

Wyszukiwanie jest opisane w papier w magazynie Listy do nauki o Ziemi i planetarnej.

_____

Ziyi Chu i inni. 2022. Czasowe rozmieszczenie gigantycznych gór na Ziemi i ich możliwy związek z pojawieniem się tlenu w atmosferze i ewolucją biologiczną. Listy do nauki o Ziemi i planetarnej 580:117391; doi: 10.1016/j.epsl.2022.117391