Примерно раз в десятки миллионов лет на Земле происходит масштабное, но почти незаметное для человека явление, которое влияет на развитие жизни. Учёные выяснили, что эти процессы напрямую связаны с движением тектонических плит и колебаниями уровня моря. Именно они запускают долгосрочные волны роста и спада биоразнообразия на планете. Об этом сообщает SciencePost.
Литосфера Земли разделена на несколько крупных и малых плит, которые медленно перемещаются по более пластичному слою — астеносфере. Эти плиты состоят из земной коры и верхней части мантии и постоянно взаимодействуют друг с другом.
Учёные выделяют три основных типа границ плит. На конвергентных границах плиты сближаются: континентальные столкновения формируют горные цепи, а океаническая плита может уходить под континентальную, образуя зоны субдукции и вулканические дуги. На дивергентных границах плиты расходятся, и в океанах формируется новая кора вдоль срединно-океанических хребтов. Трансформные границы характеризуются боковым скольжением плит, создающим разломы вроде знаменитого Сан-Андреаса.
Именно такие глубинные процессы лежат в основе масштабных изменений, описываемых в исследованиях о том, как тектоника меняет континенты.
Медленное «танго» тектонических плит меняет рельеф дна океанов. В одних районах морское дно поднимается, в других — опускается. Эти изменения напрямую отражаются на уровне моря в глобальном масштабе.
Когда уровень моря повышается, затапливаются прибрежные зоны и континентальные шельфы, формируя обширные мелководья. Такие участки становятся идеальной средой для появления и развития новых морских организмов. При понижении уровня моря среды обитания сжимаются, и часть видов исчезает, уступая место другим.
Исследователи обнаружили, что за последние 250 миллионов лет изменения уровня моря, вызванные тектоникой, повторялись с периодичностью около 36 миллионов лет. Эти фазы совпадают с последующими всплесками морского биоразнообразия, которые фиксируются в ископаемых остатках через 6–8 миллионов лет после самих геологических изменений.
Работа, опубликованная в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает: глобальные колебания уровня океана, обусловленные движением плит, играют ключевую роль в эволюции морской жизни, создавая новые экологические ниши.
С точки зрения этого геологического цикла Земля сейчас находится в фазе относительно низкого уровня моря, что соответствует периоду менее выраженного морского биоразнообразия. Однако тектоника — не единственный фактор, влияющий на океаны.
Современное изменение климата, связанное с деятельностью человека, ускоряет таяние ледников и ледяных щитов. Это приводит к росту уровня моря по совершенно другому механизму и может изменить привычный ритм, сформированный за миллионы лет. Похожие процессы уже фиксировались в исследованиях о том, как глубинное тепло влияет на ледники, усиливая потерю массы ледникового щита.
Тектонические процессы отражаются не только на морях. Столкновения плит формируют горные системы и плато, которые меняют распределение осадков и температур. В результате возникают новые наземные экосистемы, где развиваются эндемичные виды, приспособленные к уникальным условиям.
Таким образом, циклы движения плит формируют биологическое разнообразие не только в океанах, но и на континентах, влияя на облик жизни в глобальном масштабе.
Тектонические циклы действуют медленно, но системно, создавая долгосрочные условия для эволюции. Климатические изменения, включая антропогенные, работают быстрее и могут усиливать или нарушать естественные ритмы. Совместное влияние этих факторов определяет, какие экосистемы получают шанс на развитие, а какие — оказываются под угрозой.
С одной стороны, такие циклы создают новые среды обитания и стимулируют появление видов. С другой — они же приводят к исчезновению организмов, не успевающих адаптироваться к изменениям. В этом и заключается естественный баланс эволюции.
Что именно повторяется каждые 36 миллионов лет?
Глобальные изменения уровня моря, вызванные движением тектонических плит.
Как это связано с биоразнообразием?
Подъёмы и спады уровня моря создают и уничтожают среды обитания, стимулируя эволюцию.
Можно ли увидеть этот цикл сегодня?
Напрямую — нет, но его следы заметны в геологической и палеонтологической летописи.