Активность в мантии Земли привела древних предков людей и зверей в Азию и Африку

Фото из открытых источников

То, что бурлит под поверхностью Земли, может показаться далеким, но эта активность может помочь сформировать массивы суши, которые диктуют циркуляцию океана, климатические модели и даже активность и эволюцию животных. На самом деле, ученые полагают, что шлейф горячих пород, вырвавшийся из мантии Земли миллионы лет назад, мог сыграть важную роль в истории эволюции человека.

В статье, опубликованной в журнале Nature Reviews Earth & Environment, международная группа исследователей изучила формирование большого сухопутного моста, который соединял Азию и Африку 20 миллионов лет назад и проходил через территорию современных Аравийского полуострова и Анатолии.

В статье объединены ранее опубликованные исследования с новыми моделями, созданными в Школе наук о Земле при Техасском университете в Остине Джексоне и Центре наук о Земле имени Гельмгольца GFZ.

Это постепенное поднятие суши позволило ранним предкам животных, таких как жирафы, слоны, носороги, гепарды и даже люди, бродить между Африкой и Азией. Появление суши положило конец 75-миллионной изоляции Африки от других континентов.

«Это исследование имеет отношение к вопросу «Как в целом изменилась наша планета? Каковы связи между жизнью и тектоникой?»», — сказал Торстен Беккер, соавтор исследования и профессор кафедры наук о Земле и планетах и Института геофизики Школы имени Джексона.

История начинается 50–60 миллионов лет назад, когда кусок породы, скользящий в мантию Земли, создал «конвейерную ленту» для горячих пород, которые вскипели в подземном плюме, достигшем поверхности примерно 30 миллионов лет спустя. Эта конвективная активность в мантии в сочетании со столкновением тектонических плит создала поднятие суши, которое способствовало закрытию древнего моря Тетис, разделив его на то, что сейчас является Средиземным и Аравийским морями, и создало массив суши, который впервые соединил Азию и Африку.

Ведущий автор исследования Эйвинд Страуме проанализировал широкомасштабные последствия этой геологической активности, когда он был постдокторантом в Школе Джексона. Он сказал, что появление сухопутного моста и эволюция животных идут рука об руку.

«Неглубокий морской путь закрылся на несколько миллионов лет раньше, чем он мог бы это сделать, из-за этих специфических процессов — конвекции мантии и соответствующих изменений в динамической топографии», — сказал Страуме. «Без плюма можно утверждать, что столкновение континентов было бы иным».

В этом случае время решает все. Если бы до соединения Африки и Азии прошел еще миллион лет, животные, которые попали в Африку и вышли из нее, могли бы пойти по другому эволюционному пути. Это касается и предков современных людей.

За несколько миллионов лет до того, как сухопутный мост полностью закрылся, предки людей-приматы пришли в Африку из Азии. В то время как эти приматы в конечном итоге вымерли в Азии, их родословные диверсифицировались в Африке. Затем, когда сухопутный мост полностью образовался, эти приматы повторно колонизировали Азию.

«Это пример того, как долгосрочная конвективная эволюция планеты влияет на эволюцию жизни», — сказал Страуме.

Это поднятие Аравийского полуострова также оказало значительное влияние на циркуляцию океана и климат Земли. Температура близлежащего океана повысилась, что, в свою очередь, расширило сезонные диапазоны температур и сделало полосу земли от Северной Африки до Центральной Азии более засушливой. Исследователи полагают, что образование этого сухопутного моста стало последним толчком к превращению Сахары в пустыню. И эти топографические изменения усилили сезон муссонов в Азии, сделав Юго-Восточную Азию более влажной.

В данной статье объединены существующие исследования, охватывающие тектонику плит, конвекцию мантии, топографию и палеогеографию, эволюционную антропологию, эволюцию млекопитающих, эволюцию климата и циркуляцию океана, а также другие темы, чтобы представить связную историю широкомасштабных эффектов динамики мантии.

«По крайней мере, для нас это убедительное — возможно, немного провокационное — резюме последних достижений», — сказал Беккер.