Під льодом Антарктиди — сліди гір, які могли вплинути на появу складного життя

Понад 99,5% площі Антарктиди вкрито льодом, тому вивчати її геологічну будову безпосередньо майже неможливо. Утім, частину інформації про давні породи континенту можна отримати опосередковано — з мінералів, які вода винесла з континенту в океан.

У новому дослідженні геологи з Австралійського національного університету повторно проаналізували кристали циркону з океанічних відкладів, які вже вивчали раніше. Циркон вважають своєрідною геологічною "капсулою часу": він надзвичайно стійкий, а його хімічний склад і вік, визначений урано-свинцевим методом, вказують на час і місце утворення материнських порід.

У зразках чітко простежується "віковий слід" цирконів віком від 650 до 450 мільйонів років. Цей проміжок збігається з періодом формування суперконтиненту Гондвана. Ще цікавіше те, що в частині кристалів виявили хімічні ознаки, характерні для глибоких коренів надвисоких гір. За словами дослідників, такі циркони особливо часто трапляються у зразках епохи Гондвани — це підтверджує гіпотезу про існування гірських поясів, порівнянних за масштабами з Гімалаями.

Дослідження 2022 року вже показало, що гігантські гірські ланцюги сформувалися під час об'єднання Гондвани — приблизно 650–450 мільйонів років тому. Нова робота доповнює цю картину: самі вершини давно зруйнувала ерозія, але їхні поховані "корені" та продукти руйнування зберігають свідчення тієї історії. На думку вчених, гірські системи гімалайського типу постали внаслідок зіткнень тектонічних блоків, які відповідають сучасним Антарктиді, Індії, Австралії та кратону Калахарі.

Руйнування гір — це не лише пісок і мул. Ерозія супроводжується надходженням в океан поживних речовин, зокрема фосфору та заліза. Вони стимулюють первинну продукцію водоростей і ціанобактерій — організмів, що лежать в основі морських харчових ланцюгів і виробляють кисень під час фотосинтезу.

Автори дослідження припускають, що гори Гондвани могли відіграти важливу роль і в зародженні складного життя. Величезні обсяги сланців, багатих на органічний вуглець і пірит, швидко й глибоко занурювалися під шар осадів. Постійний приплив поживних речовин підживлював первинну продукцію та збільшував вироблення кисню, а швидке поховання органічного вуглецю й піриту не давало частині цього кисню знову витратитися.

Що це означає для батьків і студентів? Передусім це приклад того, як наукові висновки будуються не на прямих спостереженнях, а на ретельному аналізі непрямих свідчень — у цьому випадку крихітних мінералів, винесених в океан. Якщо ви готуєтеся до занять із геології, біології чи наук про Землю, ця історія добре ілюструє зв'язок між тектонікою, кліматом і еволюцією життя. А тим, хто цікавиться наукою поза навчальною програмою, варто пам'ятати: Антарктида залишається найменш вивченим континентом, і більшість її геологічної історії ще попереду.

Важливо не перебільшувати висновки. Дослідники не стверджують, що стародавні антарктичні гори спричинили кембрійський вибух. Ідеться про те, що вони, ймовірно, створили сприятливі умови середовища, які підтримали бурхливе розмаїття тваринного світу на планеті.