A Föld hegyei egymilliárd évre abbahagyták a növekedést, ami csaknem kipusztította a bolygó élővilágát
Ki hitte volna, hogy nemcsak egyéneket, hanem bolygókat is elérhet a midlife crisis, az életközepi válság? Valószínűleg nem sokan, pedig valamikor régen, úgy 0,8-1,8 milliárd éve a Földdel is éppen ez történt. A földtörténeti középidőnek nevezett korban a hegyek felhagytak a növekedéssel, a meglévő csúcsokat pedig elkoptatta az erózió – írja egy, a Science folyóirat február 11-i számában megjelent tanulmány.
A hegységképződés szélsőségesen hosszú szünetét a földkéreg tartós elvékonyodása okozta. Ezt a földtörténeti kort a tudósok unalmas évmilliárdnak (boring billion) nevezik, pedig az életükért küzdő élőlényeknek talán nem volt annyira nyugalmas időszak. Igaz, hogy akkor még nem voltak sem állatok, sem emberek, csak kezdetleges, földi óceánokban fejlődő létformák, de a hegyképződés megtorpanása az ő evolúciójukat is visszavetette.
Ming Tang, a tanulmány vezető szerzője (és egyben a Pekingi Egyetem professzora) úgy látja, hogy a kontinensek felszínén lezajló folyamatok lelassíthatták a Föld tengereinek fejlődését.
„A kontinensek hegyetlenek voltak a földtörténeti középidőben. A kontinensek ellaposodása azonban csökkenthette az óceán tápanyagellátását, ami megakadályozhatta a komplexebb létformák kialakulását.”
– írta Tang a LiveScience hírportálnak küldött emailben.
Egymilliárd év magány
A hegyképződést a vándorló kontinensek tektonikus lemezeinek ütközése indítja be. A hegyek feltörésének folyamatát orogenezisnek nevezik. A kontinensek határai az ütközéseknél többnyire vastagabbak az átlagosnál, és a felszínre gyűrődő sziklákat a magma felhajtóereje préseli a felszínre. A hegycsúcsok kialakulását azonban meggátolja az erózió és a gravitáció. Ha ezek az erők összecsapnak a tektonikus és magmás folyamatokkal, és az erózió győz, az leborotválja a kialakult hegyeket.
Mivel nincs az a hegy, ami az idő múlásával ne porladna el, szerencsésebb kiindulópont lehet a földtörténeti középidő hegyképződési folyamatainak megértéséhez, ha az ősi földkérget tanulmányozzuk. Így tettek a tanulmány szerzői is, amikor hozzáfogtak a földkéregben évmilliárdokkal ezelőtt megrekedt cirkonok tanulmányozásához.
A cirkon ásványdarabkái tartósan megmaradtak az üledékes kőzetekben az egész bolygó felszínén. Az egyes cirkonszemcsék pontos elemi összetételének vizsgálatával feltárhatóvá válnak a kristályosodás körülményei – még úgy is, hogy a folyamat eonokkal ezelőtt zajlott le.
„A vastagabb földkéregből magasabb hegyek alakulhatnak ki. A kéregvastagság szabályozza a nyomást, ami a magma összetételének megváltozásához vezet. Ezt a folyamatot a magmából kikristályosodó cirkonok rendellenességei alapján ismerhetjük meg.”
– mondta Tang.
Cirkoff
A kutatók megvizsgálták az összes, a földkéregből kinyert cirkonkristályt, majd az európium-anomáliák mennyiségéből kikövetkeztették, hogy milyen vastag lehetett a kéreg az egyes földtörténeti korokban. Megállapították, hogy a kéreg vastagsága évmilliárdos léptékben változott: 4-,24 milliárd éve volt a legvastagabb, és 540 millió éve kezdett elvékonyodni. Ezek voltak a földtörténet aktív hegyformáló korszakai. Az aktivitás a két periódus között, 2,5-0,5 milliárd éve, a földtörténeti középidőben jutott a mélypontjára.
„A tudományos közösségben széles körben ismert tény, hogy az élet fejlődése hihetetlenül lassú volt az 1,8-0,8 milliárd évvel ezelőtti korban. Bár eukarióták már 1,7 milliárd éve léteztek, a dominanciájukra csaknem egymilliárd évig várni kellett.”
– mondta Tang. Kontrasztként felhozta a kambriumi robbanás korszakát, ami nagyjából 300 millió évvel ezelőttre tehető; ekkor alakult ki az összes ma ismert főbb állatfaj. Az unalmas évmilliárdban az evolúció kínos lassúsággal vánszorgott, de rögtön felgyorsult, amint nőni kezdett a földkéreg vastagsága.
Az összefüggés Tang szerint egyértelmű: ha ebben a korszakban nem alakultak ki új hegyek, nem juthatott elegendő tápanyag a földfelszínről az óceánokba, és a víz körforgásán keresztül csak a szárazföldön elhaló tápanyagok juthattak az óceánba. A hegységképződés egymilliárd éves megtorpanása miatt az élővilág nem jutott hozzá sem a foszforhoz, sem más, a fejlődés szempontjából fontos elemhez, ami megakaszthatta az evolúciót.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: