Góry pod lodem Antarktydy? Trop prowadzi do ewolucji życia

Badania minerałów związanych z Antarktydą doprowadziły do wniosku, że w przeszłości mogły tam istnieć masywne góry, skalą porównywalne z dzisiejszymi Himalajami. Ich narodziny wiążą się z etapem składania się superkontynentu Gondwany, datowanym na ok. 650–450 mln lat temu. Kluczowe znaczenie przypisuje się nie tylko samemu wypiętrzeniu, ale także temu, co działo się później: erozja i towarzyszące jej procesy mogły istotnie przekształcać środowisko w sposób ważny dla rozwoju życia.

Najważniejszym "nośnikiem informacji" okazały się cyrkony – wyjątkowo odporne minerały, których wiek i skład chemiczny pozwalają odtworzyć moment oraz warunki powstawania skał. Ponieważ 99,5 proc. Antarktydy znajduje się pod lodem, badacze nie mogli szeroko sięgnąć po próbki bezpośrednio z lądu. Zamiast tego wykorzystali osady morskie przeniesione z kontynentu, analizując m.in. 1712 nowych próbek cyrkonu oraz zestawiając je z danymi z wcześniejszych prac.

W zebranym materiale wyraźnie zaznaczyły się sygnały odpowiadające okresowi powstawania Gondwany. Po porównaniu wyników z Antarktydy z globalnymi bazami danych okazało się, że ślad geologiczny związany z budową tych gór należał do najsilniejszych na świecie w dziejach tworzenia się superkontynentów.

Część cyrkonów miała cechy wskazujące na pochodzenie z głębokich, silnie sprężonych partii skorupy ziemskiej – typowych dla stref, gdzie powstają bardzo wysokie góry. Takie próbki pojawiały się szczególnie często w materiałach powiązanych z obszarami dawnych kolizji kontynentów, obejmującymi dzisiejszą Antarktydę, Indie, Australię i Kalahari. Według badaczy właśnie te zderzenia kontynentów doprowadziły do powstania pasm górskich o rozmiarach zbliżonych do himalajskich.

Wypiętrzaniu gór towarzyszyło intensywne niszczenie ich przez erozję. Skutkiem były gigantyczne ilości osadów transportowane do oceanów, co mogło doprowadzić do powstania jednych z największych podmorskich systemów osadowych w historii Ziemi. Najstarsze fragmenty tych struktur mogą dziś pozostawać ukryte głęboko pod lądolodem Antarktydy.

Istotnym elementem całego scenariusza jest dopływ składników odżywczych do oceanów. Wraz z osadami do wody trafiały m.in. fosfor i żelazo, co mogło wzmacniać rozwój glonów oraz cyjanobakterii i pośrednio oddziaływać na produkcję tlenu w atmosferze. Jednocześnie szybkie "grzebanie" materii organicznej i minerałów w osadach sprawiało, że część tlenu nie była ponownie zużywana, dzięki czemu mogła się kumulować. To z kolei miało sprzyjać warunkom potrzebnym do rozwoju zwierząt.

Badacze podkreślają, że nie da się jednoznacznie przypisać powstawania gór antarktycznych bezpośrednio tzw. eksplozji kambryjskiej, czyli nagłego pojawienia się złożonych form życia. Zwracają jednak uwagę, że opisane procesy geologiczne mogły ułatwić wyjątkowe zróżnicowanie fauny. Jednocześnie wciąż pozostają niepewności: dotyczą m.in. tempa i skali zmian tlenowych w dziejach Ziemi oraz wcześniejszych przemian chemicznych w oceanach, których obecne ujęcia nie wyjaśniają w pełni.

Ustalenia sugerują, że to, co ukrywa się pod antarktycznym lodem, może mieć duże znaczenie dla zrozumienia przemian prowadzących do pojawienia się złożonego życia na Ziemi. Pozostałości dawnych gór wciąż czekają na kolejne badania, które mogą pomóc lepiej odtworzyć historię planety i procesy zmieniające środowisko w odległej przeszłości.