Прошлое и будущее тектоники Земли
© C.R. Scotese
Доктор Кристофер Скотезе (Christopher Scotese), геолог Техасского Университета в Арлингтоне (University of Texas at Arlington), проанализировав современное состояние тектонических плит Земли и проведя компьютероное моделирование их движения, пришел к выводу, что через 250 миллионов лет нынешние материки вновь "соберутся" вместе. Вначале (через 50 миллионов лет) Африка соприкоснется с Европой (Средиземное море изчезнет), а через некоторое время Северная и Южная Америка начнет свое движение к Евразии/Африке, что приведет к их объединению через 250 миллионов лет. Анатрктида "отправится" на север и, соединившись с Авcтралией, они вместе присоединятся к новому единому континенту.
Доктор Кристофер Скотезе (Christopher Scotese), геолог Техасского Университета в Арлингтоне (University of Texas at Arlington), проанализировав современное состояние тектонических плит Земли и проведя компьютероное моделирование их движения, пришел к выводу, что через 250 миллионов лет нынешние материки вновь "соберутся" вместе.
История и развитие тектоники Земли
Последний докембрийский суперконтинент и ледяной мир
Эта карта иллюстрирует разрыв суперконтинента Родины (Rodinia), который сформировался около 1100 миллионов лет назад. Это докембрийский период, который по праву называют "ледяным миром". На докембрий приходится большая часть геологической истории Земли - около 3,8 млрд. лет.
Кембрийский период: начало палеозойской эры
В начале кембрия возникли организмы, обладавшие минеральными скелетами. Появились все типы животных, известные в настоящее время. Долгое время "взрывное" появление жизни в кембрийском периоде ставило в тупик ученых. Относительно недавно была открыта так называемая эдиакарская фауна вендского периода - более древняя, но не имевшая никаких скелетных образований и долгое время остававшаяся скрытой от палеонтологов. Стало ясно, что многоклеточная жизнь возникла не в кембрии, а существенно раньше, а в кембрии организмы "научились" строить минеральные скелеты, которые имеют гораздо больше шансов окаменеть и сохраниться в толщах пород, чем мягкие тела животных. Континенты в период кембрия были покрыты мелкими морями. Суперконтинент Гондвана только сформировался и был расположен около Южного полюса.
Древние океаны и отдельные континенты
В Ордовике древние океаны отделили 4 бесплодных континента - Лорентия, Балтика, Сибирь и Гондвана. Конец Ордовика был одним из самых холодных периодов истории Земли. Лед покрывал большую часть южной Гондваны. В ордовикском периоде так же как и в кембрии, господствовали бактерии. Продолжали развиваться синезеленые водоросли. Пышного развития достигают известковые зеленые и красные водоросли, обитавшие в теплых морях на глубине до 50 м. О существовании в ордовикском периоде наземной растительности свидетельствуют остатки спор и редкие находки отпечатков стеблей, вероятно, принадлежавших сосудистым растениям. Из животных ордовикского периода хорошо известны только обитатели морей, океанов, а также некоторые представители пресных и солоноватых вод. Существовали представители почти всех типов и большинства классов морских беспозвоночных. Тогда же появились бесчелюстные рыбообразные - первые позвоночные.
Силур: коллапс континентов
В период Силура Лорентия сталкивается с Балтикой с закрытием северной ветви океана Япета (Iapetus) и формирования континента "New Red Sandstone". Коралловые рифы расширяются, и растения начинают колонизировать бесплодные континенты. Нижняя граница силура определяется по крупному вымиранию, в результате которого исчезло около 60% видов существовавших в ордовике морских организмов, так называемому ордовикско-силурскому вымиранию.
Девон - время рыб
В период Девона ранние палеозойские океаны "закрылись", начав формировать континент Пангея. Пресноводные рыбы были в состоянии мигрировать от континентов южного полушария до Северной Америки и Европы. Появились первые наземные позвоночные. Палеонтологи предполагают, что легкие, которыми дышат наземные существа, первоначально возникли у обитающих в болотах рыб. От таких - кистеперых рыб возникли земноводные. Одни из первых земноводных - ихтиостеги, акантостеги обладали множеством рыбьих признаков, но имели вполне сформированные конечности. Они были тесно связаны с водой, может быть даже теснее, чем современные лягушки. Возникли пауки, клещи, насекомые - жизнь осваивала сушу.
В морях в девонском периоде тоже происходили перемены. Появились первые аммониты - головоногие моллюски со спирально закрученными раковинами, которым еще предстояло испытать расцвет в Мезозое. Донные хищники ракоскорпионы - эвриптероидеи достигают 1,5-2 метров в длину. Трилобиты начинают вымирать, судя по всему им уже сложно жить в при таком изобилии хищников. Девон часто называют веком рыб. Действительно, бесчелюстные и челюстноротые заселяют практически все морские и пресноводные бассейны и достигают большого разнообразия.
Ранний каменноугольный период и формирование Пангеи
В раннем каменноугольном периоде палеозойские океаны между Евроамерикой и Гондваной начали сталкиваться, формируя горную систему Аппалачи и горы Варискан (Variscan). Ледяная шапка росла на южном полюсе так же, как росли четырехногие позвоночные животные, которые интенсивно развивались в угольных болотах на экваторе. На карте мира впервые появляются очертания величайшего суперконтинента в истории Земли - Пангеи.
Поздний каменноугольный период и время больших угольных болот
В позднем каменноугольном периоде формировались современные Северная Америка и Европа, которые столкнулись с южной Гондваной, чтобы затем сформировать западную половину Пангеи. Лед покрывал большую часть южного полушария и обширных угольных болот, сформированных по экватору.
Конец пермского периода и величайшее исчезновение видов
Обширные пустыни покрывали западную Пангею в конце пермского периода. Из насекомых в перми существовали жуки и сетчатокрылые. Появляются ручейники и скорпионницы. По суперконтиненту начали распространяться рептилии. Пермский период закончился пермско-триасовым вымиранием видов, самым масштабным из всех, какие только знала Земля. На границе с триасом исчезло 90% видов морских организмов и 70% наземных. Одно из объяснений этого вымирания сводится к падению крупного метеорита, вызвавшего существенное изменение климата. Другая версия - раскол земной коры, приведший к излиянию траппов и началу мезозойско-кайнозойского расширения Земли.
Конец триасового периода и разрыв Пангеи
Суперконтинент Пангея, сформированный главным образом в триасовом периоде, позволил животным мигрировать от южного до северного полюса. Жизни выпал шанс в виде второго витка эволюции.
Ранний юрский период, распространение динозавров на Пангее
В раннем юрском периоде образовалась Средняя Азия. Широкий океан Тетис отделил северные континенты от Гондваны. Хотя Пангея была еще не разрушена, но первый грохот континентальных "разрывов" уже можно было услышать.
Начало рифта Пангеи
Разлом Пангеи начался в середине юрского периода. В конце юрского периода Атлантический океан был узкок и отделял Африку от Северной Америки. Восточная Гондвана начала отделяться от западной.
Меловой период: новые океаны
В течении мелового периода открылся южноатлантический океан. Индия отделилась от Мадагаскара и достаточно оперативно помчалась на север, к Евразии. Обратите внимание: тогда Северная Америка была связана с Европой, а Австралия с Антарктидой. В меловом периоде появились покрытосеменные - цветковые растения. Это повлекло за собой увеличение разнообразия насекомых, которые стали опылителями цветов. Среди наземных животных царствовали разнообразные динозавры. Это был период расцвета гигантских ящеров - многие динозавры достигали 5-8 метров в высоту и 20-ти метров в длину. Крылатые пресмыкающиеся - птеродактили занимали практически все ниши воздушных хищников, хотя уже появились настоящие птицы. Таким образом, параллельно существовали летающие ящеры, ящерохвостые птицы типа археоптерикса и настоящие веерохвостые птицы. В меловом периоде появились первые плацентарные млекопитающие, причем уже выделились группы копытных, насекомоядных, хищников и приматов. Возникли современные ящерицы и самая молодая группа пресмыкающихся - змеи.
В морях млекопитающих не было, а нишу крупных хищников занимали рептилии - ихтиозавры, плезиозавры, мозозавры, достигающие иногда 20-ти метровой длины.
Конец эры динозавров
Точкой отмечено местоположение ядерного взрыва мощностью в два миллиона современных ядерных бомб - кратер Чиксулуб, образованный 65 миллионов лет назад. Столкновение Земли с метеоритом диаметром около 10 км повлекло за собой глобальные изменения климата, которые погубили динозавров и многие другие формы жизни. Это самое известное и очень крупное вымирание многих групп растений и животных. Вымерли многие голосеменные растения, все динозавры, птерозавры, водные рептилии. Исчезли аммониты, многие брахиоподы, практически все белемниты. В уцелевших группах вымерло 30-50% видов. В конце мелового периода океаны расширились, а Индия уже приблизилась к южному краю Азии.
Ранняя кайнозойская эра: столкновение Индии с Азией
В эпоху эоцена, 50 - 55 миллионов лет назад, Индия начала сталкиваться с Азией, формируя при этом Тибетское плато и самые высокие на данный момент горы в мире - Гималаи. Австралия, которая все еще была соединена с Антарктидой, начала быстро перемещаться на север. В этом периоде начался бурный расцвет млекопитающих. После вымирания большого количества рептилий возникло множество свободных экологических ниш, которые начали занимать новые виды млекопитающих. Были распространены яйцекладущие, сумчатые и плацентарные. В лесах и лесостепях Азии возникла так называемая "индрикотериевая фауна". В воздухе господствуют веерохвостые беззубые птицы. Широко распространены крупные бегающие хищные птицы (диатримы). Увеличивается разнообразие цветковых растений и насекомых. Вымирают последние белемниты, начинается расцвет головоногих с редуцированной или вовсе исчезнувшей раковиной - осьминогов, каракатиц и кальмаров, вместе с белемнитами объединяемых в группу колеоидей.
Начало формирования современной конфигурации мира
20 миллионов лет назад Антарктида уже была покрыта льдом, и северные континенты очень быстро начали охлаждаться. Мир почти принял "современный" вид, но средняя Америка и некоторые части Азии затоплены морем. Млекопитающие осваивают моря и воздух - возникают киты и рукокрылые. Плацентарные оттесняют на периферию остальных млекопитающих. Фауна этого периода становиться очень похожей на современную. Но есть и отличия - еще существуют мастодонт, гиппарион, саблезубый тигр. Крупные нелетающие птицы играют большую роль, особенно в изолированных, островных экосистемах.
Ледниковая эпоха: 30 миллионов лет холода
Во время последнего ледникового периода (Ice Age) на полюсах Земли лежит лед. Полярный ледяной шлейф простирается на тысячи километров из-за изменений в орбите Земли (циклы Миланковича, Milankovitch cycles). Последнее расширение полярных ледяных покровов было приблизительно 18 000 лет назад.
Оптимальные климатические зоны: современный мир
Сейчас мы входим в новую фазу континентального коллапса, который в конечном счете приведет к формированию нового суперконтинента Пангея в будущем. Глобальный климат нагревается, потому что ледниковый период подходит к концу и мы (человечество) добавляем парниковые газы в атмосферу, которые существенно ускоряют естественные климатические процессы нашей планеты.
Компьютерное моделирование: мир через 50 миллионов лет
Современное плато находится в перманентном движении: Атлантика расширяется, Африка столкнется с Европой в районе Средиземноморья, Австралия столкнется с юго-восточной Азией, а Калифорния будет двигаться на север, к побережью Аляски.
Мир через 100 миллионов лет, закрытие Атлантического океана
Новые зоны субдукции (пододвигания) на восточном побережье Северной и Южной Америки начнут уничтожать океанский ландшафт, отделяющий Северную Америку от Африки. Через 100 миллионов лет современный подводный горный хребет центральной Атлантики будет истреблен, а континенты будут сдвигаться все ближе и ближе.
Через 250 миллионов лет сформируется новый суперконтинент "Пангея Ультима"
Следующий виток терраформирования - "Пангея Ультима", которая сформируется в результате субдукции океанского плато северной и южной Атлантики ниже восточной Северной и Южной Америк. Этот суперконтинент будет иметь небольшой океанский бассейн в своем центре.
Через 50 миллионов лет Североамериканский континент повернется против часовой стрелки и Аляска окажется в субтропическом поясе. Евразия продолжит вращение по часовой стрелке, и Британские острова окажутся в районе Северного Полюса, в то время как Сибирь будет в субтропиках. Средиземное море сомкнется, и на его месте образуются горы, сравнимые по высоте с Гималаями.
© C.R. Scotese / перевод и дополнения: rykun
P.S. Статьи в Википедии:
notice: если обнаружите какие-либо ошибки - пишите.
Bonus: Пангея Ультима на сайте NASA.