Подводные вулканы и срединно-океанические хребты рождаются в ходе крайне странного процесса – оказалось, что дно моря может в буквальном смысле разрывать само себя, выпуская на поверхность потоки лавы, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Расположение различных сейсмических событий"Срединно-океанические хребты считались своеобразными аналогами вулканов на поверхности дна океанов, которые работают так же, как их сухопутные "сородичи". Мы обнаружили, что их следует рассматривать как своеобразные разрывы в коре, через которые просачивается лава", — заявил Йен Джо Тан (Yen Joe Tan) из университета Колумбии в Нью-Йорке (США).

Срединно-океанические хребты представляют собой гигантские горные гряды на дне мирового океана, возникающие в тех точках, где сталкиваются или расходятся тектонические плиты земной коры. Под этими хребтами, как сегодня считают ученые, возникает новая земная кора  и старая кора погружается в глубины недр Земли. Такие подводные гряды всегда бывают окружены вулканами и гейзерами-"черными курильщиками", чьи выбросы становятся источником пищи для многих подводных организмов.

Восточно-Тихоокеанское поднятиеКак рассказывает Тан, до настоящего времени ученые считали, что подобные хребты и вулканы образуются теми же путями, что и их сухопутные аналоги – в результате появления гигантского "пузыря" из лавы под корой, который поднимается к поверхности Земли и давит на верхние слои пород. Со временем, эта горячая материя пробивается наружу, и возникает вулкан или излияние магмы.

Тан и его коллеги обнаружили, что на самом деле под водой появление вулканов и новых хребтов происходит совершенно иным путем, наблюдая за рождением одной из подобных структур в Тихом океане, фактически на самом экваторе, в 2005 и 2006 годах.

Для этого ученые совершили серию погружений в одну из самых беспокойных зон у так называемого Восточно-Тихоокеанского поднятия, подводного хребта длиной в 8 тысяч километров, и установили там набор сейсмометров и микрофонов. Через некоторое время здесь произошло новое извержение, результаты которого буквально заставили авторов статьи полностью перевернуть свои представления о геологии.

Подводное извержение вулканаКак оказалось, новая серия извержений вулканов в этом разломе происходила не постепенно, как предсказывала теория, а фактически одномоментно, когда на дне Тихого океана возникла гигантская линия-трещина длиной в 35 километров, через которую лава устремилась к поверхности. Весь этот процесс сопровождался мощнейшими взрывами, хлопками и прочими громкими звуками, которые, как полагают ученые, возникали в результате контакта воды и лавы.

Используя записи этих звуков и данные с сейсмометров, ученые обнаружили, что их источниками были регионы, покрытые свежезастывшей лавой. Судя по слабым сейсмическим толчкам, исходившим из этих точек во время катаклизма, земная кора здесь в буквальном смысле разорвалась на две половинки буквально сама по себе, без  "помощи" и давления со стороны лавы, поднимающейся из глубин.

В пользу этого говорит то, что магма поднималась к поверхности дна океана равномерно – на дне разлома произошло сразу четыре извержения вдоль линии разлома, а не одно, как это случается в случае рождения "нормального" вулкана на суше.

Их извержения были очень короткими – они длились всего два дня, и за это время дно Тихого океана было покрыто 22 миллионами кубических метров свежих пород, что равно примерно 5% от объема всех людей, живущих на Земле. Это относительно небольшой объем для разлома такой длины, что ученые опять же связывают с тем, что он был порожден не давлением магмы, а разрывом коры.

Почему морская кора разрывается сама по себе? Ученые этого пока не знают, однако они предполагают, что подобные разрывы могут вызываться тем, что тектоническое напряжение в морских тектонических плитах растет, когда они начинают погружаться под континентальные плиты. Ответ на этот вопрос будет найден только тогда, когда геологи накопят достаточное количество данных по подобным "разрывам", заключают ученые.

Источник: РИА Новости

Сегодняшний рост Альп на 1-2 мм в год на 90% объясняется таянием льдов с времен последнего ледникового максимума. К такому выводу пришел международный научный коллектив с участием сотрудников Центра геологических исследований в Потсдаме, Германия (GFZ) Дирка Шерлера (Dirk Scherler) и Тейлора Шильдгена (Taylor Schildgen). Их статью об этом, опубликованную в журнале Nature Communications, пересказывает пресс-релиз GFZ.

Вертикальные движения участков земной коры обусловлены не только движением тектонических плит или вулканизмом. Свой вклад могут также вносить таяние льдов и эрозия — размывание водой поверхности с последующим стеканием осадков в низины. Последние два процесса «разгружают» высокие участки земной коры, побуждая их подниматься еще выше.

Причем под таянием льдов понимается не то, которое происходит сейчас из-за глобального потепления — оно началось, по геологическим меркам, слишком недавно, чтобы на что-то всерьез повлиять. Речь идет о процессах, происходивших со времен последнего ледникового максимума (ПЛМ). Тогда, около 26 тыс. лет назад, льдом были покрыты большая часть Северной Америки и Европы, включая Альпы. С тех пор площадь и толщина льда в этих регионах существенно сократились, благодаря чему, как ранее было установлено, Скандинавский полуостров и северные районы Канады сейчас потихоньку поднимаются.

Однако по поводу Альп уже свыше 20 лет в научном мире велись споры. Большинство ученых склонялось к тому, что за их современное поднятие ответственна в основном эрозия.

Чтобы разобраться в этом, Шерлер и Шильдген с коллегами построили модель, максимально точно учитывающую все процессы, могущие влиять на высоту Альп. Учитывались в том числе результаты бурения в разных точках горной цепи, которые позволили проследить историческую динамику.

Оказалось, что всего за 3 тыс. лет ледяная шапка Альп сократилась в объеме на 80%. Это эквивалентно снятию с земной коры в этом месте нагрузки в 62 тыс. гигатонн. В то же время, эрозия убрала только 4 тыс. гигатонн. Таким образом, медленный рост высоты горной цепи на 90% обусловлен именно таянием льдов со времен ПЛМ, и только на 10% — эрозией.

Источник: Научная Россия

Ученые выяснили, что Панамский перешеек мог возникнуть значительно раньше, чем принято считать. Об этом свидетельствуют генетические различия между кочевыми муравьями, населяющими Южную и Северную Америки.

Панамский перешеекК такому выводу пришли американские биологи из Университета Чикаго, чья статья опубликована в журнале Molecular Ecology.

Считается, что Панамский перешеек, связывающий Южную Америку с Северной, возник относительно недавно, около 3 млн лет назад. Однако в последнее время появляется всё больше свидетельств, указывающих на его более древнее происхождение. Так, недавно при работах по расширению Панамского канала были обнаружены зубы обезьяны, перебравшейся из Южной Америки в Северную около 21 млн лет назад.

Авторы статьи сосредоточились на еще одних южноамериканских мигрантах, заселивших Северную Америку – кочевых муравьях Eciton. Ни царицы, ни рабочие особи этих муравьев не имеют крыльев, так что они могут путешествовать только по суше. К тому же при основании новой колонии царица забирает с собой половину муравьев из старой семьи, так что с такой большой «свитой» она едва ли способна пересекать водные преграды.

В ходе работы был проведен генетический анализ всех 9 видов Eciton, населяющих пространство от Бразилии до юга Мексики. Мексиканские муравьи этого рода являются потомками выходцев из Южной Америки, но, судя по выявленным генетическим различиям, они прибыли на новое место жительства примерно 4-8 млн лет назад. Следовательно, в это время Панамский перешеек уже существовал.

«Полученные генетические данные – это очень сильное доказательство того, что муравьи пересекли данный регион гораздо раньше, чем в соответствии с существующей моделью сомкнулся Панамский перешеек», -- пояснила Кори Моро, соавтор статьи.

Источник: infox.ru

Несколько десятков миллионов лет назад на территории, занимаемой сейчас Краснодарским краем, Карачаево-Черкессией, Кабардино-Балкарией и другими республиками Северного Кавказа, раскинул свои воды Паратетис – внутриконтинентальный океан, протянувшийся от Альп до Урала и даже дальше. Этот беспокойный океан постоянно менял свою форму, размер и даже соленость вод. Глубина Паратетиса была весьма незначительной для морского бассейна таких размеров, и по некоторым подсчетам не превышала 800 м, а в среднем колебалась от 100 до 400 м. И вот в этих непростых географических условиях миллионы лет формировалось уникальное морское сообщество.

Горы Карачаево-черкесии Чтобы лучше понять, с чем имеют дело сегодняшние палеонтологи, изучающие флору и фауну далекого прошлого, нужно иметь в виду, что окаменелости, в нашем случае, ископаемые рыбы, образуются при уникальных условиях. Для этого на дне, куда опускаются трупы умерших животных, должны с постоянной и достаточно высокой скоростью накапливаться осадки, предохраняющие рыбьи кости от растворения. Кроме того, это дно не должно быть заселено всевозможными обитателями – падальщиками, детритофагами, грунтоедами и прочими существами, чье общество окажется крайне губительно для органических остатков. Поэтому, кстати, окаменелости рыб и других существ, плавающих в толще воды, находят обычно отдельно от ископаемых раковин, домиков морских ежей и прочего бентоса. Хорошо бы еще, чтобы придонные слои воды подверглись сероводородному заражению – оно вытесняет из воды кислород, разлагающий органику, и консервирует древние кости золотистыми кристалликами пирита.

Давайте начнем наше небольшое погружение в воды Паратетиса в районе современного города Нальчик. 55 млн. лет назад там еще доживал свой век мезозойский океан Тетис, а следовательно, его воды обладали всеми свойствами, характерными для океана. Однако была и важная особенность: в интересующее нас время – начало эоцена – температура воды, да и воздуха тоже,там была значительно выше, чем в прошлом или будущем. Разница среднегодовых температур по сравнению с поздним палеоценом составляла 6-8 градусов Цельсия, а это я вам скажу, не мало. Для сравнения, за последние 100 лет среднегодовая температура поднялась всего на 1-2 градуса, а сколько шума по поводу Глобального потепления мы уже слышали!

Так вот, этот момент специалисты называют палеоцен-эоценовым термальным максимумом (PETM), и перепад температур привел к гибели множества живых организмов, смене целых сообществ. Отдельные растительные остатки, найденные в отложениях раннего эоцена, показывают, что в это время в Кабардино-Балкарии был тропический климат. Об этом же говорят нам и остатки рыб. Например, здесь находят кривохвосток Gerpegezhus paviai – рыбок из семейства Centriscidae с длинным рылом и мощным панцирем, чьи современные собратья Centriscus cristatus (кривохвосткая длинношипая) обитают исключительно в тропических и субтропических водах. Присутствие некоторых других рыб и двустворчатых моллюсков, а также отсутствие холоднолюбивых форм наподобие трескообразной Rhinocephalus, также указывают на тропические условия. А преобладали в этом древнем комплексе ископаемые сельди.

Несмотря на вышеупомянутое заражение придонных вод и массовые заморы фауны в условиях повышенной температуры, сохранились окаменелости здесь, конечно, ужасно. Причина – в избытке разных примесей, насыщавших воду и придонный ил. В породе, например, прорастали прекрасные конкреции пирита, часто попадающиеся при полевой работе. Но, несмотря на всю привлекательность этого "золота дураков", для палеоихтиолога пирит – враг номер одни. Он портит костные остатки, облепляет их, замещает и изменяет до неузнаваемости. Поэтому в этих слоях ученые собирают любые остатки фауны, причем даже настолько ужасные, что на них не польстился бы ни один уважающий себя любитель окаменелостей. А что же делать, приходиться бороться с обстоятельствами! Ведь игнорировать этих рыб просто нельзя, поскольку многие из них до сих пор не известны науке.

По данным А.Ф. Банникова, крупнейшего специалиста по ископаемым рыбам России, и, по совместительству, моего научного руководителя, более половины родов рыб, найденных в отложениях эоцена, являются вымершими, а некоторые из них вообще не имеют аналогов среди современной ихтиофауны. Практически каждый год нам удается найти новые, неизвестные ранее виды. Так что приходится возиться с пиритизированными костями – чего только не сделаешь ради науки!

Но продолжим наш путь сквозь время. Давайте перепрыгнем сразу через 20 млн. лет – в начало олигоценовой эпохи. Из-за неподходящих условий для формирования окаменелостей мы почти ничего не знаем о тех, кто жил здесь в это время. Зато отложения начала олигоцена ждут нас и в Краснодарском крае, и в Дагестане. Воды Паратетиса в эту эпоху стали заметно прохладнее, хотя и не настолько, чтобы полностью изгнать отсюда всех тропических рыб. Вероятно, тогдашний климат соответствовал субтропическому. Об этом говорит нам кривохвостка Aeoliscus heinrichi и Fistularia contermina из семейства Fistulariidae (свистульковые). Впрочем, последняя встречается среди находок крайне редко. А вообще здесь по-прежнему доминировали сельди. Многочисленными обитателями этих вод были зубастые окунеобразные Palimphyes chadumicum, обладатели длинного тела и невероятно острых "клыков" рыбы-сабли Anenchelum angustum, а также небольшие ошибневые рыбы Protobrotula sobijevi. Обычными были и древние родичи скумбрии – Auxides cernegurae.

Все мелководье покрывали густые заросли водорослей, в которых прятались мелкие рыбки, а по дну перемещались всевозможные моллюски. Особенно характерна для этих мест маленькая гастропода Planorbella, но встречались также морские ежи, особенно удивившие всех исследователей – ведь на дне же присутствовал сероводород, а ежи очень чувствительны к чистоте воды. В один из особо удачных полевых сезонов здесь обнаружили остатки примитивного предка дельфинов. По всей видимости, он был одним из самых древних представителей своей группы, поскольку в эоцене зубатых китообразных еще не было вовсе.

Зато в эоцене-олигоцене жили древние киты, относящиеся к семейству Basilosauridae, отличающиеся очень своеобразным строением. В олигоцене Предкавказья известны находки базилозавриды Microzeuglodon. Самое время было бы появиться здесь и первым настоящим усатым китам, но по каким-то причинам их в Российском Предкавказье не находят. Хотя в Индийском океане они к тому моменту уже существовали. Возможно, причина в резком падении уровня океана в начале олигоцена, изменившем карту проливов и отрезавшем родину усатых китов от нашего Восточного Паратетиса. Так что они здесь появятся намного позже, уже в неогене.

Закончим рассказ о замечательном раннеолигоценовом мире уникальной находкой, сделанной два года назад. В местонахождении на берегу р. Пшеха у хутора Горный Луч был обнаружен почти идеальной сохранности кальмар! В камне отпечатались все его детали, и даже сохранилась биопленка – остатки органических тканей тела животного.

Позже, в неогене, в Паратетисе возникает масса неприятностей с соленостью вод. Уровень моря колебался, прибрежные моря то соединялись с океаном, то оказывались изолированы, циклы осолонения и опреснения сменяли друг друга, что было непросто выдержать несчастным животинам. Как результат – скудный видовой состав, представленный эврибионтами, способными выживать в широком диапазоне солености и температуры.

Но со временем комплекс местных организмов все более походил на современный. В начале миоцена ихтиофауна уже чувствовала себя отменно, более того – в Паратетисе начался всплеск видового разнообразия и, по всей вероятности, активное видообразование. Из млекопитающих, правда, известен лишь единственный зубастый кит, древний "дельфин" Iniopsis. Он еще не был идеальным пловцом, как его современные собратья, и охотился лишь на не самую подвижную рыбешку. В более поздних отложениях мы находим уже множество остатков млекопитающих, несколько родов настоящих китов, а вот рыб из этих слоев почти неизвестно. И лишь в середине миоцена фауны рыб и млекопитающих становятся достаточно богатыми одновременно. В чем же дело? И те и другие предпочитают одинаковые условия – нормально-соленый морской бассейн. Они и должны были существовать одновременно, поскольку тем же дельфинам нужно было что-то кушать, а кушают они почти исключительно рыбку.

Причина, вероятно, скрывается в особенностях захоронения. Кости млекопитающих и рыб сохраняются при совершенно различных обстоятельствах, поэтому-то мы и наблюдали мозаичную, далеко неполную картину. Что, в целом, весьма характерно и для всей палеонтологической летописи.

В начале позднего миоцена Восточный Паратетис полностью замкнулся, и лишь изредка соединялся с открытыми водами. О рыбах из этих отложений мы знаем крайне мало. А к концу миоцена Паратетис и вовсе закончил свое существование.

Конечно, кайнозойскими толщами палеонтологические богатства Кавказского региона не исчерпываются. Отложения мезозоя здесь, в основном, морские, что неудивительно – ведь тогда Кавказ покрывал огромный Тетис. В его отложениях находят огромное количество самых разных беспозвоночных – аммонитов, белемнитов, брюхоногих, двустворчатых моллюсков, иглокожих, и, кстати, морских ящеров. Известны, например, меловые родственники варанов – морские ящеры мозазавры, есть ихтиозавры и другие древние рептилии. В овраге с меловыми глинами на берегу р. Пшехи я и сам как-то подобрал несколько белемнитов, брахиопод и аммонитов.

Источник: PaleoNews