Теория Кембридского взрыва и возникновение жизни на Земле

Новые исследования показывают, что резкое увеличение биоразнообразия, известное как кембрийский взрыв, было вызвано массивным сдвигом в глобальной тектонике плит.

Кембрийский взрыв начался 500 миллионов лет назад и продолжался всего 13 миллионов лет. В этот период возникли почти все основные типы животных. На протяжении десятилетий ученые работали над разгадкой тайн этого необычного эволюционного явления.

Большинство ученых сходятся во мнении, что внезапное повышение уровня кислорода на Земле способствовало появлению животной жизни. Теперь исследования показывают, что сдвиг в тектонической динамике может объяснить увеличение уровня кислорода.

"Одна из великих дилемм, первоначально признанных Дарвином, заключается в том, почему сложная жизнь в форме ископаемых животных так внезапно появилась в том, что теперь известно как кембрийский взрыв", - сказал Тим Лентон, профессор Института глобальных систем Университета Эксетера. "Многие исследования предполагают, что это было связано с повышением уровня кислорода, но без четкой причины для такого повышения или какой-либо попытки его количественной оценки."
Родственный изменяя кислород причинил эволюционные пульсации во время Кембрийского периода

Около 550 миллионов лет назад, когда сформировался суперконтинент Гондвана, столкновение континентальных и океанических тектонических плит привело к образованию цепи вулканов протяженностью в тысячи миль. Всплеск вулканической активности позволил дегазировать углекислый газ из древних осадочных пород.

Согласно новому исследованию, опубликованному на этой неделе в журнале Nature Communications, по мере того, как вулканы выбрасывали в атмосферу все большее количество CO2, планета нагревалась. Более высокие температуры ускорили выветривание континентальных пород, выщелачивая фосфор в океаны Земли. Питательным веществом удобряются фотосинтезирующие микробы, которые выделяют растущие уровни кислорода.

Ученые разработали сложную биогеохимическую модель для подтверждения правдоподобности цепочки событий. Моделирование предсказало повышение уровня кислорода в результате повышенной вулканической активности. Увеличение кислорода, предсказанное моделью, было достаточным для объяснения роста биоразнообразия.
Связанные гигантские ископаемые трилобиты, найденные на австралийском острове Кенгуру

"Что особенно убедительно в этом исследовании, так это то, что модель не только предсказывает рост кислорода до уровней, необходимых для поддержки большой, мобильной, хищнической животной жизни кембрия, но и предсказания модели также показывают сильное согласие с существующими геохимическими доказательствами", - сказал бывший студент Эксетер-града Джош Уильямс, теперь работающий над своей докторской диссертацией в Эдинбургском университете.

"Удивительно думать, что наши древнейшие животные предки, и следовательно, все мы-возможно, обязаны своим существованием, отчасти, необычному эпизоду тектоники плит более полумиллиарда лет назад", - добавил Лентон.