Глубинные слои Земли содержат в себе примерно столько же воды, как и ее океаны, благодаря тому, что туда уже более трех миллиардов лет попадает кора со дна морей планеты, насыщенная влагой. К такому выводу пришли российские и зарубежные ученые, опубликовавшие статью в журнале Nature.
"Мы представили геохимические данные, указывающие на то, что цикл глобального погружения океанической коры в мантию начался гораздо раньше, чем считает большинство специалистов, и мог функционировать уже в течение первого миллиарда лет истории Земли", – отметил Александр Соболев из Института геохимии и аналитической химии РАН.
По мнению геологов, жизнь существует на Земле и отсутствует на Венере благодаря тому, что недра нашей планеты не стоят на месте, а постоянно "мигрируют" между ее поверхностью и глубинными слоями литосферы. Движение континентов, постепенное погружение их пород в глубины мантии и их последующее "всплытие" помогают Земле "сбрасывать" лишнее тепло и стабилизировать климат.
Этот процесс, как считают ученые, влияет не только на климат, но и на состав атмосферы и океанов Земли. Когда породы континентов погружаются вглубь мантии, они уносят с собой большие количества осадочных пород, содержащих различные газы, воду и другие летучие вещества. Они возвращаются к поверхности вместе с извержениями вулканов, что часто резко меняет состав воздуха и воды, и сильно влияет на земную жизнь.
К примеру, недавно Соболев и его коллеги обнаружили, что "всплытие" мантии в окрестностях современного Норильска привело к насыщению атмосферы большим количеством парниковых газов и "засеиванию" океанов нутриентами, ускоряющими рост микробов. Оба этих события, произошедшие примерно 255 миллионов лет назад, послужили "спусковым крючком" для Пермского вымирания, самого серьезного катаклизма в истории жизни на Земле.
Когда мантия Земли начала "дышать" и обмениваться газами и водой с поверхностью планеты, ученые пока не могут точно сказать. Часть геологов считает, что тектоника запустилась практически сразу после рождения нашего мира, около четырех миллиардов лет назад, а другие сомневаются в этом и предполагают, что это произошло около 2,5 миллиарда лет назад.
Как передает пресс-служба Российского научного фонда, Соболев и его коллеги нашли новые свидетельства в пользу первой гипотезы, изучая образцы древнейшей коры Земли, сформировавшиеся более 3,3 миллиарда лет назад в окрестностях ныне существующего городка Барбертон на востоке ЮАР.
Древняя океаническая кора, как объясняют авторы статьи, не полностью "растворяется" в глубинных слоях мантии. Самые тугоплавкие ее компоненты, представляющие собой одну из форм минерала оливина, сохраняются в виде микроскопических кристаллов, следы которых можно найти в определенных типах вулканических пород. Эти породы, так называемые коматииты, чаще всего встречаются в самых древних образцах коры Земли, так называемых "зеленокаменных поясах".
Первые исследования такого рода российские и зарубежные исследователи провели еще три года назад, изучив породы из Канады и ЮАР, сформировавшиеся 2,7 миллиарда лет назад. Эти замеры показали, что в самых глубинных слоях мантии скрывается огромное количество воды, сопоставимое по размерам с мировым океаном. Как предположили тогда ученые, она попала в мантию благодаря раннему запуску тектонических процессов.
Сейчас Соболев и его команда получили новые подтверждения этой гипотезы, изучая более древние образцы коматиитов из Южной Африки. Как и в 2016 году, ученые извлекли из них кристаллы оливина, расплавили их и измерили доли воды и церия, а также доли изотопов водорода.
Эти вещества, как отмечают геохимики, ведут себя одинаково при движении через литосферу Земли. По этой причине, избыток того или другого будет говорить о наличии больших запасов H2O или соединений редкоземельного металла в глубинных слоях мантии в тот момент, когда формировались эти кристаллы.
Как оказалось, избыток воды присутствовал и в этих образцах древних пород, что говорит о наличии огромных запасов влаги в глубинных слоях мантии Земли уже 3,3 миллиарда лет назад. Вкупе с избытком дейтерия, это означает, что круговорот пород между поверхностью и глубинными недрами литосферы начался почти сразу после рождения планеты, чтобы мантия успела насытиться нужным количеством воды."Механизм погружения измененной морской водой коры в мантию функционировал более 3,3 миллиарда лет назад. Это означает, что уже в первый миллиард лет существования Земли происходил глобальный оборот вещества, составляющий основу современной тектоники плит, а источником избытка воды в переходной зоне мантии был древний океан на поверхности планеты", – заключает ученый.
"Механизм погружения измененной морской водой коры в мантию функционировал более 3,3 миллиарда лет назад. Это означает, что уже в первый миллиард лет существования Земли происходил глобальный оборот вещества, составляющий основу современной тектоники плит, а источником избытка воды в переходной зоне мантии был древний океан на поверхности планеты", – заключает ученый.
Источник: РИА Новости
Некоторые вымершие крокодиломорфы были травоядными, сообщается в Current Biology. Палеонтологи сравнили окклюзию и некоторые морфологические характеристики зубов вымерших видов и по этим данным удалось реконструировать диету. Оказалось, что среди вымерших родственников современных крокодилов были не только хищники, но и травоядные, всеядные и даже дурофаги.
Крокодиломорфы (клада, включающая в себя крокодилов и их вымерших родственников) появились в середине триасового периода, около 225 миллионов лет назад. Это были небольшие сухопутные животные, которых в раннем юрском периоде (он начался 200 миллионов лет назад) сменили пресноводные и морские формы. Предки современных крокодилов (отряд Crocodilia) появились только в конце мелового периода (около 95 миллионов лет назад).
Все ныне живущие крокодилы — хищники, ведущие полуводный образ жизни. У всех у них конические зубы с довольно простым строением. А у их вымерших родственников, крокодиломорфов, морфология зубов была гораздо разнообразнее. Это может свидетельствовать о том, что они были не только хищниками, но и насекомоядными, травоядными и всеядными. Однако доказать это непросто, так как многие вымершие крокодиломорфы часто не относятся к крокодилам и строение зубов у них не похоже на строение зубов современных животных. Поэтому точно его реконструировать сложно.
Чтобы все-таки исследовать сравнительное строение зубов вымерших крокодиломорфов палеонтологи из университета Юты Киган Мельстром (Keegan M. Melstrom) и Рэндалл Ирмис (Randall B. Irmis) применили количественный метод Orientation patch count rotated (OPCR), который позволяет рассчитать окклюзию (то есть контакт зубов верхней и нижней челюстей) даже у животных, имеющих отдаленное отношение друг к другу, например у хищников и грызунов. Этот метод неоднократно показывал связь между рационом животных и морфологией 4 малого коренного и больших коренных зубов. К тому же, Мельстром уже успешно опробовал его на современных крокодилах, ящерицах и змеях. Как показал анализ с помощью метода OPCR, строение зубов у них усложнялось от хищных к всеядным и травоядным видам.
Авторы применили OPCR для анализа зубов 16 групп вымерших крокодиломорфов, обитавших на разных континентах и в разных экосистемах. Затем на основе полученных измерений и некоторых морфологических характеристик зубов ученые реконструировали рацион вымерших животных.
По их расчетам получилось, что как минимум трижды, а, возможно, и шесть раз среди крокодиломорфов появлялись линии травоядных животных. При этом они жили в разных экосистемах и в разное время. Например, паказухусы (Pakasuchus) обитали в Восточной Африке в середине мелового периода, около 105 миллионов лет назад, а ацинодоны (Acynodon) — 83,5-66 миллионов лет назад в Европе.
Также среди крокодиломорфов обнаружились всеядные, насекомоядные и даже дурофаги, специализирующиеся на поедании животных с твердой раковиной или экзоскелетом (например, крабы или моллюски). «Наши результаты показывают, что у вымерших крокодиломорфов была невероятно разнообразная диета», — объясняет Мельстром. «Некоторые, подобно современным крокодилам, были хищниками, другие — всеядными, а некоторые, вероятно, специализировались на поедании растений. Травоядные жили в разное время на разных континентах, некоторые бок о бок с млекопитающими, а некоторые были их родственниками. Это свидетельствует о том, что травоядные крокодиломорфы успешно существовали в различных экосистемах».
Источник: PaleoNews
Программист Ян Вебстер (Ian Webster), сотрудничавший с Google и NASA, создал удивительную интерактивную карту, показывающую изменения, произошедшие на нашей планете за 750 миллионов лет: весь путь ее движения от первых гипотетических суперконтинентов – до континентов, на которых мы живем сегодня.
Москва 750 млн лет назадКарту отличает удобный интерфейс и множество функций: можно просто выбрать временной отрезок, чтобы посмотреть, как тогда располагались участки суши, а можно ранжировать выдачу результатов по важнейшим эволюционным вехам, таким как появление первых цветов или гоминидов.
Также можно ввести название города или региона, а затем выбирать различные даты и наблюдать за развитием территории. Например, 750 миллионов лет назад будущая столица Мексики уже находилась на суше, тогда как на месте современной Москвы еще плескались волны Мирового океана.
К каждому временному или тематическому отрезку дается краткая справка. Так, на момент появления первых кораллов (в Ордовикский период, около 470 млн. лет назад) единственными многоклеточными растениями были водоросли, на Земле еще не было сложных форм жизни, а все разнообразие развивалось в морях: наравне с кораллами, свое место на планете начали занимать бесчелюстные рыбы и первые позвоночные.
Автор визуализации поясняет, что она в любом случае приблизительная: «Мы никогда не сможем воссоздать достоверную картину прошлого, различные модели могут отличаться». Данную модель Вебстер выбрал из-за ее наибольшей узнаваемости.
Палеонтологи нашли в Германии великолепно сохранившиеся останки древней мыши, в которых отпечатались не только кости давно исчезнувшего грызуна, но и пигментные молекулы из его рыжей шерсти. Значение этой находки для науки было раскрыто в журнале Nature Communications.
Так художник представил себе мышь Apodemus atavus"У нас уже были данные, указывавшие на присутствие красных пигментов в окаменелостях, однако мы не могли доказать этого, так как нам просто не с чем было их сравнивать. Нам пришлось потратить много лет на анализ тканей современных животных для того, чтобы интерпретировать эти находки и доказать, что мы действительно можем находить их", — заявил Рой Вогелиус (Roy Wogelius) из Манчестерского университета(Великобритания).
За последние годы палеонтологи нашли множество свидетельств того, что останки пигментных клеток и молекул, содержавшихся в перьях, шерсти и прочих покровных тканях древних животных, могут сохраняться при окаменении. Впервые подобные клетки – меланосомы – были найдены в отпечатках перьев древних птиц и динозавров, и сегодня мы знаем о реальном окрасе археоптериксов и их более "продвинутых" потомков.
Не все ученые согласились с тем, что эти останки действительно содержат следы окраски их владельцев. Скептики сразу же заявляли, опираясь на видимое отсутствие подобных структур в останках млекопитающих, что те на самом деле представляли собой не пигментные клетки, а останки различных бактерий.
08-04-2013 Просмотров:13797 Новости Микробиологии 
Антоненко Андрей
Среди теорий о возникновении жизни на Земле особой популярностью пользуется гипотеза мира РНК. РНК, как известно, может служить катализатором, и на заре жизни такие молекулы РНК могли одновременно и нести...
01-12-2014 Просмотров:7242 Новости Геологии Антоненко Андрей
Ученые из Потсдамского исследовательского центра наук о Земле, входящего в объединение имени Гельмгольца в Германии, впервые показали на объемных моделях, что гравитационное поле Земли меняется во времени. Недавно они опубликовали все свои...
24-07-2013 Просмотров:9294 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Пурпурные бактерии — группа протеобактерий, умеющих фотосинтезировать на бактериохлорофилле без вовлечения в процесс воды и, следовательно, выделения кислорода. По всей видимости, появилась эта группа в жуткой древности, настолько седой, что...
27-09-2016 Просмотров:5611 Новости Экологии Антоненко Андрей
Климатологи проанализировали колебания температуры на Земле за последние два миллиона лет, и пришли к выводу, что сегодня на планете царят максимально высокие температуры за последние 120 тысяч лет, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature. "Если климат сегодня работает...
27-09-2013 Просмотров:7654 Новости Геологии Антоненко Андрей
24 сентября на западе Пакистана произошло землетрясение магнитудой 7,7. Погибло более 260 человек, сотни тысяч остались без крова. Одновременно у берегов страны со дна моря поднялся остров, который сразу же...
Плотоядные динозавры были более многочисленными, чем считалось. Так утверждают исследователи, которые одним махом утроили число известных видов данного типа. Микрораптора считают потомком таких маленьких плотоядных динозавриков. (Реконструкция David Krentz.)Всего неделю назад…
Когда мы слышим визг автомобильных тормозов, внутри всё у нас инстинктивно сжимается в ожидании звука столкновения. Понятно, что в нашей памяти хранится и звук тормозов, и звук столкновения, но этого…
Ископаемые остатки морского многощетинкового червя уникальной сохранности нашли британские палеонтологи в меловых отложениях Ливана. Очень подробные окаменелости мягких тканей позволяют различить даже отдельные мышечные волокна. Назвали древнее существо Rollinschaeta myoplena…
Первые люди, поселившиеся на островах Тихого океана, оставили после себя недобрую память, уничтожив немало птиц. Из-за пробелов в палеонтологической летописи трудно судить о том, насколько массовыми были потери. По новой…
Тиграм, живущим рядом с непальскими деревнями, пришлось резко ограничить свою дневную активность. Center for Systems Integration and Sustainability, Michigan State UniversityАмериканские зоологи из Университета штата Мичиган установили, что бенгальские тигры перешли…
Учёные из Института орнитологии имени Макса Планка (Германия) и Университета Пизы (Италия) утверждают, что в полёте голуби ориентируются в пространстве благодаря развитому обонянию. Молодые птицы учатся распознавать окружающие запахи, которые…
Физики с помощью компьютерной симуляции показали, что необычное ступенчатое распределение воды в теплых океанах вызывается солевыми пальцами. Работа ученых опубликована в журнале Physical Review Letters, а ее краткое содержание приводится на…
Древнейшая из ныне живущих рыб раскрыла свои генетические секреты: исследователи из Института Броада (США) сообщают в журнале Nature, что им удалось расшифровать геном латимерии. Чучело латимерии в Венском музее естествознания (фото…
Учёные из Принстона сконструировали несколько несуществовавших в природе генов, которые кодировали белки, не встречающиеся в живых существах. Эти гены удалось заставить заработать в живых бактериях, причём взамен удалённых из микроорганизмов…
Вверх