Вибух життя на Землі відбувається кожні 36 мільйонів років. Тепер ми знаємо чому.

Нове дослідження показало, що кожні 36 мільйонів років морське життя переживає бум з появою нових видів, а непрямою причиною цього є тектонічні зсуви ґрунту.

Глибокий аналіз скам’янілостей і геологічних даних свідчить про зміну рівня моря, яка відбувається у відповідь на 36-мільйонний цикл тектонічних рухів.

Це, як з’ясувала команда під керівництвом геолога Слаха Буліла з Університету Сорбонни у Франції, порушує кілька екосистем, змушуючи багато видів боротися – і нові види розквітають, щоб заповнити нові екологічні ніші, що з’являються.

“З точки зору тектоніки, 36-мільйонний цикл знаменує собою зміни між швидшим і повільнішим поширенням морського дна, що призводить до циклічних змін глибини в океанічних басейнах і тектонічного переміщення води в глибину Землі”, – говорить геолог Дітмар Мюллер з Сіднейського університету.

“Це, в свою чергу, призвело до коливань у затопленні та висиханні континентів, з періодами великих мілководних морів, що сприяють збереженню біорізноманіття”.

Уважний погляд на скам’янілості показує, що біорізноманіття не є чимось приємним, навіть постійним. Навпаки, воно різко коливається в масштабах десятків мільйонів років, перериваючись то вимиранням, то появою нових видів.

Досі не з’ясовано, що є рушійною силою цих змін: чи є кожна подія унікальною сама по собі, чи існує глибинний механізм, який пов’язує їх між собою.

Скупчення скам’янілостей черевоногих молюсків, що збереглися у вапняку, датоване пізньою Крейдою. (Laurence Comte/Geodiversite, CC BY-SA 3.0)
Дослідження Буліли та його команди полягало в копіткому аналізі численних наборів геологічних даних за останні 250 мільйонів років у поєднанні з комп’ютерними симуляціями та моделюванням за допомогою програмного забезпечення для тектонічної візуалізації під назвою GPlates.

Земна кора ніколи не стоїть на місці. Вона складається з окремих тектонічних плит, які постійно рухаються і переробляються. Місця, де тектонічні плити зустрічаються під океаном, відомі як зони субдукції; там вода засмоктується глибоко під мантію, щоб згодом вивергатися через вулканічну активність.

Крім того, тектонічний рух може спричинити розсування морського дна, коли плити віддаляються одна від одної. Обидва ці механізми можуть спричиняти коливання рівня моря протягом тривалих періодів часу.

У своїх даних і моделюваннях дослідники виявили цикл у 36 мільйонів років у різноманітності морського життя… і це збігається з циклом, виявленим у даних про тектоніку, рівень моря і великомасштабні шари гірських порід за той самий період часу.

Ці висновки, за їхніми словами, є переконливим доказом того, що зміни рівня моря, спричинені тектонічними циклами Землі, відіграють ключову роль у циклах біорізноманіття та формуванні екосистем.

“Це дослідження кидає виклик попереднім уявленням про те, чому види змінюються протягом тривалих періодів”, – каже Мюллер.

“Цикли тривають 36 мільйонів років через регулярні закономірності в тому, як тектонічні плити переробляються в конвективну мантію – рухому частину глибин Землі, схожу на гарячий густий суп у каструлі, який повільно рухається”.

В історії Землі існують й інші тригери, які можуть впливати на біорізноманіття. Наприклад, команда також знайшла докази циклу біорізноманіття тривалістю 62 мільйони років.

За словами дослідників, це могло бути зумовлено змінами в рівні вуглекислого газу, але це питання потребує подальшого вивчення.

Дослідження було опубліковане в Proceedings of the National Academy of Sciences.