三倍於喜馬拉雅山長度的「超級山脈」可能推動了演化的爆發

在地球歷史上,超級大陸曾經兩次形成,山脈高度與喜馬拉雅山一樣高,但長度卻是喜馬拉雅山的三倍。圖片來源:MOROZ NATALIYA/Shutterstock
在最高山脈的山腳下,形成的岩石與其他條件下形成的岩石不同。科學家報告稱,在地球歷史上,曾兩次出現足以產生這些岩石的巨大山脈,綿延 8,000 公里(5,000 英里),橫跨整個超級大陸。這相當於喜馬拉雅山脈幾乎從柏林延伸到曼谷。這些「超級山」的出現時間大約與兩次最重要的進化爆發同時發生,這可能不是巧合。
儘管石榴石可以透過其他方式形成,但它們只有在超過 1.2 吉帕斯卡的壓力下才能大量產生,這需要地殼向下 45 公里的壓力。這麼大的地殼意味著平均高度超過 6 公里的山脈,其間還有更高得多的山峰。如今,只有喜馬拉雅山符合標準。
在地球歷史上,也存在過其他類似的山脈,在其底部形成的岩石中留下了遺產。其中一座被稱為跨岡瓦南超級山脈 (Transgondwanan Supermountain),存在於大約 650-5 億年前,沿著非洲東海岸綿延 8,000 公里。在地球與行星科學通訊澳洲國立大學的研究小組整理了證據,顯示 20 億至 18 億年前存在一個延伸相當距離的山脈,他們將其命名為努納超級山。
他們說,這些超級山脈的興衰可能在地球生命的演化中發揮了至關重要的作用。真核生物(產生動物和植物的複雜細胞)首次出現是在大約 20 億年前,而大多數主要動物類群首次出現在化石記錄中的寒武紀大爆發發生在 54.1-5.3 億年前。
博士生Ziyi Zhu告訴 IFLScience,隨著山脈的侵蝕,其根部形成的一些物質會浮出地表。石榴石本身會隨著時間的推移而發生變化,因此很難準確地測定年代。然而,鋯石晶體是在相同條件下製造的,因其易於測定年代並保持其原始形狀而受到地質學家的喜愛。鋯石分佈廣泛,但當它們在豐富的石榴石周圍形成時,會帶有獨特的痕跡:石榴石優先吸收镥,使鋯石獨特地貧乏該元素。
朱和合著者在加拿大、西伯利亞、華北和印度中部發現了同一時期高山遺留下來的證據。今天,這些地點廣泛分散在全球各地,但當時它們在當時形成的超級大陸上劃出了一條線展示。
高山比低山侵蝕得更快。快速侵蝕使磷等營養物質大量進入海洋,也可能增加大氣中的氧氣濃度。地質學家辯論外岡瓦南超級山脈的侵蝕是否導致了寒武紀大爆發。作者想知道努納是否也做了同樣的事情。
「令人驚嘆的是,隨著時間的推移造山的整個記錄是如此清晰。它顯示了這兩個巨大的尖峰:一個與動物的出現有關,另一個與複雜的大細胞的出現有關, 」合著者說約亨‧布洛克斯教授在一個陳述。
朱告訴 IFLScience,這種聯繫仍然是推測性的。論文發表幾天后,她收到訊息,告訴她宏觀細胞出現的時間不確定,這讓她很難與努納聯繫起來。 「我們需要古生物學家在這方面進行更多工作,」她說。
研究小組無法確定為什麼努納和岡瓦納超級大陸的形成會產生如此史詩般的範圍,但是羅迪尼亞和盤古大陸朱告訴 IFLScience 並沒有,他補充說:“我們只是提出我們的觀察結果。”然而,該論文表明,隨著大陸的合併,被吞噬的海洋盆地的大小可能至關重要。
這樣的超級山肯定會讓喜馬拉雅山相形見絀,因為這裡有大量大約 8 公里高的山峰,但朱告訴 IFLScience,團隊還不知道是否有任何大大超過的山峰。珠穆朗瑪峰在高度上。 “我們想調查他們的成績有多高,”她說。那些認為現代山脈缺乏挑戰性並希望攀登平流層山峰的登山者可能只是出生得太晚了。