Активность в мантии Земли привела древних предков слонов, жирафов и людей в Азию и Африку

NatRevEarthEnviron: мантийный плюм перекрыл морской путь по океану Тетис
Ученые уверены: не будь моста между континентами — судьба планеты могла сложиться совершенно иначе.
Paul Hampton/Shutterstock/FOTODOM

Может показаться, что происходящие в недрах Земли процессы очень далеки от нас, но они могут формировать участки суши, которые влияют на океанские течения, климатические условия и даже на миграцию и эволюцию животных. По мнению ученых, выброс горячих пород из мантии миллионы лет вполне мог определить судьбу человека как вида.

Предметом нового исследования стало формирование обширного сухопутного моста, который около 20 миллионов лет назад связал Азию и Африку через территории современных Аравийского полуострова и Анатолии. Статья в Nature Reviews Earth & Environment объединила ранее опубликованные данные с новыми моделями, разработанными в Школе геонаук Джексона при Техасском университете в Остине и Центре геонаук имени Гельмгольца.

Постепенный подъем суши позволил ранним предкам таких животных, как жирафы, слоны, носороги, гепарды и даже люди, мигрировать между Африкой и Азией. Появление этого участка суши положило конец изоляции Африки от других континентов, продолжавшейся 75 миллионов лет.

«Это исследование помогает ответить на вопросы: “Как вообще менялась наша планета? Как связаны жизнь и тектоника?”» — говорит профессор кафедры наук о Земле и планетах Торстен Беккер из Школы Джексона.

История началась 50–60 миллионов лет назад, когда погружение тектонической плиты в мантию Земли создало «конвейер» для подъема горячих пород, которые достигли поверхности примерно через 30 миллионов лет. Эта конвективная активность в мантии, вкупе со столкновением тектонических плит, привела к подъему суши, что способствовало исчезновению древнего океана Тетис, разделив его на современные Средиземное и Аравийское моря, и образованию сухопутного моста между Азией и Африкой.

«Мелководный пролив закрылся на несколько миллионов лет раньше, чем это могло бы произойти без этих специфических процессов — конвекции мантии и соответствующих изменений в динамике рельефа. Без этого плюма столкновение континентов могло бы развиваться иначе», — объясняет Эйвинд Страуме из Норвежского исследовательского центра NORCE.

Здесь важна хронология. Если бы Африка и Азия соединились на миллион лет позже, мигрировавшие животные, включая предков человека, могли бы пойти по совершенно другому эволюционному пути.

За несколько миллионов лет до полного закрытия пролива предки приматов, включая человеческих, попали в Африку из Азии. Хотя эти приматы в Азии вымерли, их потомки процветали в Африке, и когда сухопутный мост окончательно сформировался, снова заселили Азию.

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

Подъем Аравийского полуострова также значительно повлиял на океанские течения и климат. Температура океана повысилась, что усилило сезонные колебания температур и сделало регион от Северной Африки до Центральной Азии более засушливым. Образование моста стало последним толчком к превращению Сахары в пустыню. Кроме того, эти изменения усилили муссоны в Юго-Восточной Азии, сделав нее намного более влажной.

Исследование объединило данные о тектонике плит, мантийной конвекции, рельефе, палеогеографии, эволюционной антропологии, эволюции млекопитающих, климате и океанских течениях, чтобы показать масштабное влияние мантийных процессов, став, по мнению Беккера, «возможно, немного провокационным обобщением последних достижений».