Studie zjistila, že rozpad starověkého superkontinentu Nuna vytvořil „inkubátory“ pro komplexní život
Rozpad starověkého superkontinentu Nuna během pozemských „nudných miliard“ let drasticky otřásl planetou a přeměna možná vytvořila podmínky, které daly vzniknout složitému životu, jak ukazuje nový výzkum v bezprecedentních podrobnostech.
Nudná miliarda se vztahuje k období mezi 1,8 miliardami a 800 miliony let. I když tento interval zahrnoval rozpad a shromáždění dvou starověkých superkontinentyNuna a Rodinia, vědci dali tomuto období toto jméno kvůli vnímanému nedostatku pozdvižení.
„Tento termín byl vytvořen k popisu toho, co se zdálo být dlouhým intervalem geochemické, klimatické a biologické stability v historii Země,“ Dietmar MüllerProfesor geofyziky na univerzitě v Sydney, který vedl nový výzkum, řekl Live Science v e-mailu. „Nyní však víme, že tento interval byl z hlediska deskové tektoniky a evolučních změn méně nudný, než se dříve myslelo.“
Nunin rozchod odstartoval řetězec událostí, díky nimž byla Země pohostinnější k životu, uvádí studie zveřejněná 27. října v časopise Dopisy o Zemi a planetární vědě. Jak se kusy Nuny vzdalovaly od jádra superkontinentu, v mezerách mezi nimi se jako houby tvořila mělká moře, která byla mírnější a bohatší na kyslík než předchozí oceány, odhalily první simulace svého druhu.
Vědci pomocí nejmodernějšího modelu zrekonstruovali pohyby tektonických desek a související změny v ukládání uhlíku a emisích za posledních 1,8 miliardy let. nedávno vydali. Novinka metody spočívá v její schopnosti rekonstruovat toky uhlíku podrobněji, než bylo dosud možné, napsal tým ve studii.
V průběhu 350 milionů let během Boring Billion se celková délka mělkých moří kolem pevnin zdvojnásobila na asi 81 000 mil (130 000 kilometrů), což odpovídá více než trojnásobku obvodu Země na rovníku, zjistil tým. Ve stejnou dobu, subdukční zóny — kde se jedna tektonická deska potápí pod druhou — podle studie celkově zkrácená kvůli tomu, jak se desky posouvaly.
Subdukční zóny spouštějí sopečnou aktivitu na povrchu, protože vstřikují mořskou vodu, která snižuje teplotu tání hornin do zemského pláště, vrstvy, která sedí pod kůrou. To usnadňuje tvorbu magmatu, které pak stoupá do kůry a vytéká z ní sopky spolu s úlomky a plyny, jako je oxid uhličitý (CO2).
Jak se subdukční zóny zkracovaly, množství CO2 únik z nitra Země do atmosféry poklesl. To ochladilo planetu a pomohlo vytvořit podmínky bohaté na kyslík v nově vytvořených mělkých mořích a tyto relativně stabilní ekosystémy daly vzniknout složitějšímu životu, než jaký existoval doposud, navrhli vědci.
„Myslíme si, že tyto rozsáhlé kontinentální šelfy a mělká moře byly zásadními ekologickými inkubátory,“ spoluautor studie Juraj Farkašdocent na School of Physics, Chemistry and Earth Sciences na University of Adelaide v Austrálii, řekl v prohlášení. „Poskytovali tektonicky a geochemicky stabilní mořské prostředí s pravděpodobně zvýšenými hladinami živin a kyslíku, které byly naopak zásadní pro vývoj a diverzifikaci složitějších forem života na naší planetě.“
Mělká moře mohla konkrétně urychlit diverzifikaci eukaryot – organismů, jejichž buňky mají specializované struktury zvané organely a membránou vázané jádro, ve kterém je uložena DNA. Všechna zvířata, rostliny a houby jsou eukaryota, takže vznik eukaryotické buňky během Boring Billion byl klíčový krok ve vývoji komplexního života, navrhli autoři studie.
Vědci už věděli, že eukaryota se během Boring Billion vyvinula díky fosilní důkazy datované do doby před 1,05 miliardami let. Ale podmínky, za kterých se tyto organismy objevily, zůstaly nejasné.
„Rozpad Nuny vytvořil mnoho nových oceánských dna v mladých oceánských pánvích, které dříve neexistovaly,“ vysvětlil Müller. A toto dno oceánu přispělo k poklesu atmosférického CO2 již spustilo zkrácení subdukčních zón, řekl. Je to proto, že když mořská voda prosakuje do trhlin v mořském dně, uhlík se odstraňuje a vytváří vápenec.
„Toto dno oceánu bylo změněno cirkulací hydrotermální tekutiny a uložený uhlík ve formě uhličitanových cementů v dutinách a puklinách, stahujících atmosférický CO2“ obdržel Müller.
Stručně řečeno, rozpad starověkého superkontinentu Nuna vyvolal tři hlavní změny, které prospěly složitému životu: Vytvořil mělká moře, snížil únik plynu ze sopek a uzamkl uhlík v oceánských sedimentech, což vedlo k atmosféře bohatší na kyslík a mírným podmínkám.
„Dalšími kroky bude objevit více dobře zachovaných fosilií eukaryot, abychom zdokumentovali jejich nejranější vývoj,“ uzavřel Müller.
