Суперконтинент, сформировавший историю Земли

Происхождение Пангеи

Концепция Пангеи восходит к Альфреду Вегенеру, ученому, который предложил идею «суперконтинента» более века назад. Наблюдая за тем, как такие континенты, как Южная Америка и Африка, складываются друг с другом, словно кусочки пазла, Вегенер собрал дополнительные доказательства в пользу своей теории. Например, залежи угля, найденные в Пенсильвании, совпадали с европейскими, что указывало на то, что эти регионы когда-то были частью одной суши. Ископаемые свидетельства, такие как вымершее растение Glossopteris, найденное на континентах, ныне разделенных океанами, еще больше подтверждают существование Пангеи.

Название «Пангея» происходит от греческих слов pan («все») и gaia («Земля»). Наблюдения Вегенера легли в основу современной тектоники плит, которая объясняет, как земная кора делится на плиты, дрейфующие над полужидкой мантией, находящейся под ней.

Как образовалась Пангея

Формирование Пангеи было постепенным процессом, длившимся сотни миллионов лет. В начале фанерозойского эона (от 541 миллиона лет назад до наших дней) континенты Земли были разбросаны по всему земному шару. Гондвана, массивный южный материк, простирался от Южного полюса до экватора. В то же время в Северном полушарии доминировал Пангаласский океан, а небольшие материки, такие как Лаврентия и Балтика, существовали изолированно.

Суперконтинент сформировался в результате серии тектонических столкновений. В ордовикском периоде (485-444 млн лет назад) Иапетский океан начал закрываться, а такие материки, как Балтика и Лаврентия, дрейфовали вместе. К каменноугольному периоду (359-299 миллионов лет назад) Гондвана и Лаврентия столкнулись, образовав Пангею около 320 миллионов лет назад.

Однако Пангея никогда не была по-настоящему полной. Океан Палеотетис отделил часть Азии от Пангеи в каменноугольном периоде. К пермскому периоду (299-251 млн лет назад) части Гондваны начали дрейфовать, открыв океан Неотетис — предвестник окончательного распада Пангеи.

Климат и экосистемы Пангеи

Огромные размеры Пангеи создали уникальные климатические условия. Внутренние регионы были засушливыми и сухими, поскольку горные хребты препятствовали проникновению влаги в районы, не имеющие выхода к морю. Напротив, в районах, расположенных вблизи экватора, существовали тропические влажные леса, о чем свидетельствуют залежи угля, обнаруженные на территории современных Европы и Северной Америки. Эти угольные пласты образовались в болотистой, богатой растениями среде, демонстрируя биоразнообразие того времени.

Ископаемые свидетельствуют о том, как климат формировал экосистемы. В конце триасового периода рептилии, такие как проколофониды, процветали в засушливых регионах, а млекопитающие, подобные цинодонтам, обитали в тропических зонах с сезонными муссонами. Распространение этих видов в значительной степени зависело от количества осадков и экологических ограничений, что свидетельствует о том, как климат определял места обитания животных.

Распад Пангеи

Распад Пангеи начался около 200 миллионов лет назад в юрский период. Ключевую роль в этом сыграла мантийная конвекция — течения в недрах Земли. Огромные размеры Пангеи изолировали находящуюся под ней мантию, повышая температуру и создавая восходящие потоки расплавленной породы. Эти силы раскололи суперконтинент, образовав Атлантический океан и направив континенты по их нынешним траекториям.

Распад происходил поэтапно:

• 200 миллионов лет назад: Атлантический океан начал формироваться, когда Пангея раскололась на Лауразию (северный континент) и Гондвану (южный континент).
• 100 миллионов лет назад: Африка и Южная Америка разделились, а Индия начала дрейфовать в сторону Азии, в итоге образовав Гималаи.
• День сегодняшний: Континенты продолжают двигаться, Австралия приближается к Азии, а Африка постепенно раскалывается вдоль Восточно-Африканского разлома.

Как Пангея повлияла на эволюцию

Пангея сыграла решающую роль в формировании эволюции жизни. Во время ее существования мосты суши позволяли видам свободно мигрировать, способствуя биологическому разнообразию. Например, ранние динозавры пересекали огромный суперконтинент, приспосабливаясь к разнообразной среде обитания.

После распада Пангеи виды оказались изолированными на отдельных континентах, что привело к дивергентной эволюции. Этот процесс, известный как аллопатрическое видообразование, привел к появлению уникальных видов. Например, сумчатые животные в Австралии развивались независимо друг от друга после отделения континента от Гондваны, что привело к появлению кенгуру, коал и других характерных животных.

Образуется ли новый суперконтинент?

Геологическая история Земли свидетельствует о том, что суперконтиненты образуются циклически, каждые 750 миллионов лет. Современные исследования предсказывают образование в будущем таких суперконтинентов, как:

• Амасия: Потенциальный суперконтинент, где Тихий океан смыкается, объединяя Северную Америку, Азию и Австралию.
• Пангея Ультима Еще один вариант, при котором Атлантический океан закрывается, объединяя Америку с Европой и Африкой.

Эти сценарии подчеркивают динамичный характер тектонических процессов на Земле. Однако будущие суперконтиненты могут столкнуться с экстремальными климатическими условиями. В исследовании, опубликованном в 2023 году в журнале Nature Geoscience, говорится, что Пангея Ультима, скорее всего, станет непригодной для жизни млекопитающих из-за высоких температур, повышенной вулканической активности и уменьшения охлаждения океана.