Как кипящая мантия создала мост между континентами, выгнала слонов из Африки и сделала Сахару пустыней
Представьте себе: где-то глубоко под нашими ногами, на сотнях и тысячах километров вглубь планеты, медленно перетекают потоки раскаленной породы. Кажется, что эти процессы бесконечно далеки от нашей повседневной жизни, от саванн с их слонами и жирафами, от лесов, где когда-то бродили наши далекие предки. Но что, если именно эти глубинные течения сыграли ключевую роль в том, как выглядят современные континенты и кто их населяет? Новое исследование, объединившее данные геологов, климатологов и палеонтологов, рисует именно такую картину: гигантский мантийный плюм — восходящий поток горячего вещества из недр Земли — стал одним из главных «сценаристов» грандиозной драмы, развернувшейся 20 миллионов лет назад и навсегда изменившей лик Афро-Аравийского региона и пути эволюции жизни.
Когда мантия решает судьбу континентов
История начинается задолго до появления сухопутного моста, примерно 50-60 миллионов лет назад. В это время тектонические процессы привели к тому, что огромный фрагмент земной коры (тектоническая плита) начал погружаться в мантию. Этот процесс, называемый субдукцией, запустил своего рода геологический «конвейер». Погружающаяся плита вытесняла горячее вещество мантии, заставляя его подниматься вверх.
Через десятки миллионов лет, около 30 миллионов лет назад, этот медленный, но неумолимый подъем раскаленных пород сформировал мощный мантийный плюм под регионом будущей Аравии и Восточной Африки. Подобно гигантскому пузырю, всплывающему в вязкой жидкости, этот плюм начал «подпирать» земную кору снизу. Эффект был двояким: во-первых, сама по себе плавучесть горячего и менее плотного мантийного вещества вызвала постепенный подъем поверхности — так называемую динамическую топографию. Во-вторых, эта активность совпала по времени и месту со столкновением Африканской и Евразийской тектонических плит.
Сочетание этих двух факторов — внутреннего «напора» плюма и внешнего давления сталкивающихся плит — привело к значительному и относительно быстрому (в геологических масштабах) подъему суши на территории современных Аравийского полуострова и Анатолии (Турция). До этого момента Африка и Евразия были разделены обширным мелководным океаном Тетис. Подъем суши буквально «выдавил» воду, закрыв этот древний морской путь и разделив его на два реликта — современные Средиземное и Аравийское моря. Так, впервые за 75 миллионов лет, возник надежный сухопутный коридор между Африкой и Азией.
Новая карта мира: Пустыни, моря и муссоны
Последствия этого геологического события были поистине глобальными и не ограничивались лишь изменением географических контуров. Возникновение массивного Аравийского барьера кардинально перекроило пути океанических течений и атмосферной циркуляции.
Закрытие океана Тетис изменило теплообмен между океанами. Температура воды в формирующемся Средиземном и Аравийском морях повысилась. Это, в свою очередь, повлияло на климат прилегающих территорий. Огромная полоса суши от Северной Африки до Центральной Азии стала значительно более засушливой. Исследователи полагают, что именно формирование этого сухопутного моста и связанные с ним изменения циркуляции стали последней каплей, окончательно превратившей регион Сахары в ту обширную пустыню, которую мы знаем сегодня.
Одновременно с этим изменился и режим осадков в Азии. Поднятие суши и изменение температурного градиента между океаном и сушей усилили азиатские муссоны. Юго-Восточная Азия стала получать значительно больше влаги, что повлияло на ее экосистемы и ландшафты. Таким образом, один геологический процесс в глубинах Земли запустил цепную реакцию, изменившую климат на огромных территориях.
Коридор эволюции: Исход из Африки… и возвращение?
Но, пожалуй, самые захватывающие последствия связаны с биологией. 75 миллионов лет до этого события Африка была, по сути, гигантским островом-континентом. Ее фауна развивалась в относительной изоляции. Появление «Афро-Аравийского моста» открыло шлюзы для великой миграции.
Древние предки современных слонов, жирафов, носорогов, гепардов и многих других групп животных смогли свободно перемещаться между Африкой и Евразией. Это привело к смешению фаун, усилению конкуренции и новым эволюционным путям. Животные, ранее обитавшие только в Африке, расселились по Азии, а азиатские виды проникли в Африку.
Особенно интригующей выглядит история наших собственных предков — приматов. Палеонтологические данные указывают на сложную картину. За несколько миллионов лет до полного формирования сухопутного моста, ранние предки человекообразных обезьян (гоминоидов), вероятно, мигрировали из Азии в Африку. В Азии эта ветвь со временем угасла, но в Африке она нашла благодатную почву для развития и диверсификации — именно здесь появились предки гориллы, шимпанзе и человека.
А затем, когда мост окончательно сформировался, произошла обратная волна миграции. Потомки тех самых приматов, которые когда-то пришли из Азии, теперь уже из Африки начали повторно заселять Азию. Время решило все: если бы мост сформировался на миллион лет раньше или позже, эволюционные траектории могли бы быть совершенно иными. Кто знает, как выглядела бы история человечества?
Невидимые нити: Как недра Земли управляют жизнью
Это исследование — яркий пример того, насколько тесно переплетены процессы, происходящие в глубоких недрах планеты, с геологией поверхности, климатом и эволюцией жизни. Мантийная конвекция, движение тектонических плит — все это не абстрактные геологические термины, а реальные силы, формирующие условия для существования и развития биосферы.
Как метко заметил один из авторов исследования, Торстен Беккер, это «убедительное — и, возможно, немного провокационное — обобщение последних достижений». Оно объединяет данные из десятка различных научных дисциплин, от сейсмологии и геодинамики до палеоклиматологии и эволюционной антропологии, чтобы рассказать единую историю.
Оказывается, чтобы понять, почему слоны обитают и в Африке, и в Азии, или как формировался климат Сахары, или даже откуда ведут свой путь наши предки, нужно заглянуть глубоко под землю, туда, где медленно движутся потоки раскаленной мантии, незримо дирижируя судьбами континентов и живых существ на поверхности. Наша планета — это единая сложная система, где все связано невидимыми, но прочными нитями. И понимание этих связей — ключ к пониманию нашего мира и нашего места в нем.