7 фактов о Пангее — древнем суперконтиненте Земли
За 4,5 миллиарда лет существования Земли формировались и распадались несколько суперконтинентов. Этот процесс связан с движением и циркуляцией вещества в мантии, которая составляет около 84% объёма нашей планеты. Пангея является последним из известных суперконтинентов, существовавших на Земле. Её предшественниками были Родиния и Колумбия (известная также как Нуна). До формирования Пангеи существовал огромный массив суши под названием Гондвана. Ниже — факты о древнейшем суперконтиненте.
1. У существования Пангеи есть доказательства
Более ста лет назад Альфред Вегенер выдвинул идею существования древнего суперконтинента, который он назвал Пангеей. Первым и наиболее очевидным доказательством существовании Пангеи было то, что современные континенты стыкуются, как пазлы, что становится заметным при взгляде на карту мира.
Ещё одним доказательством того, что все континенты когда-то составляли единый массив суши, являются геологические записи. Например, залежи угля в Пенсильвании имеют идентичный состав с угольными пластами, найденными в Польше, Великобритании и Германии, которые датируются тем же временным периодом. Это указывает на то, что Северная Америка и Европа когда-то были единым целым. Кроме того, ориентация магнитных минералов в геологических отложениях показывает, как магнитные полюса Земли мигрировали на протяжении геологической истории.
В палеонтологических записях также содержатся доказательства: например, идентичные растения найдены на континентах, которые сегодня находятся на значительном расстоянии друг от друга.
2. Пангея не была такой большой, как могло показаться
Основной причиной образования и распада Пангеи является движение тектонических плит. Внешний слой Земли состоит из множества плит, которые скользят по внутреннему слою — мантии. Перемещаясь, эти плиты вызывают медленное соединение, разъединение и трансформацию массивов суши.
Формирование Пангеи охватывает сотни миллионов лет. В раннем фанерозое (период, начавшийся 541 млн лет назад и продолжающийся до сих пор) почти все континенты находились в южном полушарии. Около 320 млн лет назад произошло масштабное геологическое столкновение: Гондвана, Лавруссия и другие близлежащие массивы суши объединились, что привело к формированию Пангеи.
Однако Пангея не была настолько большой, как может показаться. Согласно данным научной книги "Ancient Supercontinents and the Paleogeography of Earth", Пангея никогда не включала в себя все континенты одновременно. Например, в каменноугольный период (359–299 млн лет назад) океан Палеотетис разделял Пангею и азиатские массивы суши на востоке, включая Тарим, Северный и Южный Китай, а также Аннамию.
3. Пангея распадалась по частям
Пангея начала распадаться поэтапно в период между 195 и 170 млн лет назад. Этот процесс стартовал в раннем юрском периоде с формирования Центрального Атлантического океана. Разломы суперконтинента происходили в основном вдоль прежних геологических швов.
Сначала Гондвана (включающая современные Африку, Южную Америку, Антарктиду, Индию и Австралию) отделилась от Лавразии (Евразия и Северная Америка). Примерно 150 миллионов лет назад Гондвана распалась: Индия отделилась от Антарктиды, также начали расходиться Африка и Южная Америка. Примерно 60 млн лет назад Северная Америка отделилась от Евразии.
4. У Пангеи был уникальный климат
Пангея имела уникальные климатические условия. Внутренние области континента были крайне засушливыми из-за горных цепей, препятствующих поступлению влаги. Однако угольные отложения в США и Европе указывают, что экваториальные регионы Пангеи были тропическими лесами, напоминающими современную Амазонию. Угольные месторождения, по сути, говорят о том, что на суше было много жизни.
Модели климата подтверждают, что в центральных районах Пангеи преобладала засуха с редкими влажными периодами, иногда сопровождающимися наводнениями. Условия напоминали современную Намибию или бассейн озера Эйр в Австралии.
Климат также влиял на распределение животных. В позднем триасе родственники рептилий — проколофониды — обитали в умеренных регионах, где дожди шли раз в год, а синапсиды (предки млекопитающих) жили в тропиках с сезонными муссонными дождями. Ограничение движения синапсидов связано с их потребностью в водообеспеченных территориях. В засушливых зонах рептилии имели конкурентное преимущество благодаря особенностям обмена веществ.
5. Существование Пангеи совпало с крупнейшим массовым вымиранием в истории
Пангея существовала более 100 млн лет, и за это время на ее просторах процветали различные виды животных. В пермский период активно развивались насекомые, такие как жуки и стрекозы, а также предки млекопитающих — синапсиды. Однако период существования Пангеи совпал с крупнейшим массовым вымиранием в истории — Пермско-Триасовым. Это событие, известное как «Великое вымирание», произошло около 252 млн лет назад, уничтожив 96% морских видов и около 70% наземных.
В начале триасового периода появились архозавры — предки современных крокодилов, птиц и множества рептилий, включая птерозавров. Примерно 230 млн лет назад на Пангее появились первые динозавры, среди которых были тероподы. Эти, в основном, хищные динозавры обладали полыми костями и перьями, схожими с теми, что есть у современных птиц.
6. Пангея серьезно повлияла на эволюцию
Такие суперконтиненты, как Пангея, сыграли ключевую роль в увеличении биологического разнообразия на Земле.
В то время между разными регионами существовали «мосты» суши, которые обеспечивали пути миграции для множества видов. Эти маршруты позволяли животным перемещаться по континенту и приспосабливаться к новым условиям. Такие миграции способствовали формированию разнообразных экосистем, так как виды могли быстро занимать благоприятные территории.
После распада Пангеи континенты, вместе с их обитателями, стали изолированы друг от друга. На протяжении миллионов лет изоляция привела к расхождению в эволюционных путях. Этот процесс, известный как аллопатрическое видообразование, позволил сформироваться уникальным видам на разных материках. Яркий пример — эволюция сумчатых в Австралии.
7. В будущем может появиться новая «Пангея»
Текущая конфигурация континентов вряд ли останется неизменной. На протяжении истории Земли суперконтиненты неоднократно формировались и распадались, образуя новые материки. Например, в наши дни Австралия постепенно движется в сторону Азии.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Gondwana Research, суперконтиненты, вероятно, формируются циклически каждые 750 млн лет. Анализ процессов, происходивших в докембрии (от 4,5 млрд до 541 млн лет назад), подтверждает эту периодичность.
Ученые используют математическое моделирование и 3D-симуляции, чтобы лучше понять механизмы движения континентов. Их модели демонстрируют, как взаимодействие тектонических плит и конвекционных потоков в мантии привело к разделению суперконтинента. Например, массивная Пангея изолировала тепло в нижней мантии, что вызвало движения, приведшие к началу ее распада. Также радиоактивный распад в верхней мантии повысил температуру, что вызвало восходящие потоки и отделение Индийского субконтинента с его движением на север.
Также разработаны прогнозные модели, которые описывают конвекцию в мантии и движения континентов через 250 млн лет. Эти модели предполагают, что Тихий океан закроется, а Австралия, Северная Америка, Африка и Евразия соединятся в Северном полушарии, образуя новый суперконтинент, который ученые называют «Амазия». Антарктида и Южная Америка, согласно прогнозам, останутся относительно неподвижными и изолированными от этого суперконтинента.
Другая гипотеза предсказывает образование суперконтинента «Пангея Ультима». В этом сценарии Атлантический и Индийский океаны закроются, а Америки соединятся с Европой и Африкой, что приведет к объединению всей суши на Земле.