توصلت الدراسة إلى أن تفكك القارة العملاقة القديمة نونا خلق حاضنات للحياة المعقدة

أظهر بحث جديد بتفاصيل غير مسبوقة أن تفكك قارة نونا العملاقة القديمة خلال سنوات “المليار الممل” للأرض هز الكوكب بشكل جذري، وربما يكون التعديل قد خلق الظروف التي أدت إلى ظهور حياة معقدة.

ويشير المليار الممل إلى الفترة ما بين 1.8 مليار و800 مليون سنة مضت. على الرغم من أن هذا الفاصل الزمني يشمل تفكك وتجميع اثنين من العصور القديمة القارات العظمىونونا ورودينيا، أطلق العلماء على هذه الفترة هذا الاسم بسبب النقص الملحوظ في الاضطرابات.

“لقد تمت صياغة هذا المصطلح لوصف ما يبدو أنه فترة طويلة من الاستقرار الجيوكيميائي والمناخي والبيولوجي في تاريخ الأرض.” ديتمار مولروقال أستاذ الجيوفيزياء بجامعة سيدني والذي قاد البحث الجديد لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني. “ومع ذلك، نحن نعلم الآن أن هذه الفترة كانت أقل مملة من حيث تكتونية الصفائح والتغيرات التطورية مما كان يعتقد سابقا.”

أدى تفكك نونا إلى إطلاق سلسلة من الأحداث التي جعلت الأرض أكثر ملاءمة للحياة، وفقًا لدراسة نشرت في 27 أكتوبر في المجلة. رسائل علوم الأرض والكواكب. مع انجراف أجزاء من نونا بعيدًا عن قلب القارة العملاقة، انتشرت البحار الضحلة في الفجوات بينها، والتي كانت أكثر اعتدالًا وغنية بالأكسجين من المحيطات السابقة، حسبما كشفت عمليات محاكاة هي الأولى من نوعها.

أعاد الباحثون بناء حركات الصفائح التكتونية والتغيرات ذات الصلة في تخزين الكربون والانبعاثات على مدى 1.8 مليار سنة الماضية، باستخدام نموذج متطور. أطلقوا سراحهم مؤخرا. وكتب الفريق في الدراسة أن حداثة الطريقة تكمن في قدرتها على إعادة بناء تدفقات الكربون بتفصيل أكبر مما كان ممكنًا حتى الآن.

ووجد الفريق أنه على مدار 350 مليون سنة خلال المليار الممل، تضاعف الطول الإجمالي للبحار الضحلة حول الكتل الأرضية إلى حوالي 81000 ميل (130000 كيلومتر)، أي ما يعادل أكثر من ثلاثة أضعاف محيط الأرض عند خط الاستواء. في الوقت نفسه، مناطق الاندساس – حيث تغوص إحدى الصفائح التكتونية تحت أخرى – فقد قصرت بشكل عام بسبب كيفية تحرك الصفائح، وفقًا للدراسة.

تؤدي مناطق الاندساس إلى نشاط بركاني على السطح لأنها تضخ مياه البحر التي تخفض درجة حرارة ذوبان الصخور في عباءة الأرض، وهي الطبقة التي تقع تحت القشرة. وهذا يسهل تكوين الصهارة، التي ترتفع بعد ذلك إلى القشرة وتنفجر منها البراكين جنبا إلى جنب مع الحطام والغازات مثل ثاني أكسيد الكربون (CO₂).

ومع تقصير مناطق الاندساس، انخفضت كمية ثاني أكسيد الكربون₂ انخفض الهروب من باطن الأرض إلى الغلاف الجوي. واقترح الباحثون أن هذا أدى إلى تبريد الكوكب وساعد في إنشاء الظروف الغنية بالأكسجين في البحار الضحلة التي تشكلت حديثا، وقد أدت هذه النظم البيئية المستقرة نسبيا إلى ظهور حياة أكثر تعقيدا مما كانت عليه حتى الآن.

“نعتقد أن هذه الرفوف القارية الشاسعة والبحار الضحلة كانت حاضنات بيئية حاسمة”، مؤلف مشارك في الدراسة يوراج فاركاشوقال أستاذ مشارك في كلية الفيزياء والكيمياء وعلوم الأرض بجامعة أديلايد في أستراليا، في مقال إفادة. “لقد وفرت بيئات بحرية مستقرة من الناحيتين التكتونية والجيوكيميائية مع مستويات مرتفعة من العناصر الغذائية والأكسجين، والتي بدورها كانت حاسمة لتطور وتنوع أشكال الحياة الأكثر تعقيدًا على كوكبنا.”

على وجه التحديد، ربما ساهمت البحار الضحلة في تسريع تنوع حقيقيات النوى، وهي كائنات تحتوي خلاياها على هياكل متخصصة تسمى العضيات، ونواة محاطة بغشاء تحتوي على الحمض النووي. جميع الحيوانات والنباتات والفطريات هي كائنات حقيقية النواة، ولذلك فإن ظهورها خلايا حقيقية النواة اقترح مؤلفو الدراسة أن “المليار الممل” كان خطوة أساسية في تطور الحياة المعقدة.

عرف الباحثون بالفعل أن حقيقيات النوى تطورت خلال المليار الممل بفضل الأدلة الأحفورية يعود تاريخها إلى 1.05 مليار سنة مضت. لكن الظروف التي ظهرت فيها هذه الكائنات ظلت غير واضحة.

وأوضح مولر: “لقد أدى تفكك نونا إلى خلق الكثير من قاع المحيط الجديد في أحواض المحيطات الشابة التي لم تكن موجودة من قبل”. وقد ساهم قاع المحيط هذا في انخفاض ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي₂ وقال إنه ناجم بالفعل عن تقصير مناطق الاندساس. وذلك لأنه عندما تتسرب مياه البحر إلى شقوق في قاع البحر، يتم نزع الكربون لتكوين الحجر الجيري.

“لقد تغير قاع المحيط بسبب دوران السوائل الحرارية المائية وتخزين الكربون في شكل أسمنت كربونات في الفراغات والكسور، مما أدى إلى انخفاض ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.₂“، تلقى مولر.

باختصار، أثار تفكك قارة نونا العملاقة القديمة ثلاثة تغييرات رئيسية أفادت الحياة المعقدة: فقد خلق بحارًا ضحلة، وقلل من إطلاق الغازات من البراكين، وحبس الكربون بعيدًا في رواسب المحيطات، مما أدى إلى جو أكثر غنى بالأكسجين وظروف معتدلة.

وخلص مولر إلى أن “الخطوات التالية ستكون اكتشاف المزيد من حفريات حقيقيات النوى المحفوظة جيدًا لتوثيق تطورها المبكر”.