Нове дослідження свідчить: перша земна кора, що сформувалася понад 4,5 мільярда років тому, вже мала хімічні ознаки, які сьогодні асоціюються з континентальною корою. Це означає, що характерні «відбитки пальців» континентальної кори могли виникнути без участі тектоніки плит — що суперечить давній науковій теорії.

Завдяки моделюванню умов ранньої Землі вчені з’ясували, що сильна спека та розплавлене середовище у перші дні існування планети природно створювали ці хімічні ознаки. Це відкриття змінює наше розуміння геологічної еволюції Землі та може вплинути на уявлення про формування кори на інших планетах.

Неочікуваний поворот в історії Землі

Нове відкриття змінює уявлення науковців про ранню історію Землі — зокрема, про те, як виникли континенти та коли почалась тектоніка плит. У дослідженні, опублікованому в журналі Nature 2 квітня, вчені встановили, що перша земна кора, яка сформувалася приблизно 4,5 мільярда років тому, вже мала хімічні властивості, подібні до сучасної континентальної кори.

Це означає, що унікальна хімічна підписка сучасних континентів могла з’явитися ще на самому початку історії Землі.

Автором дослідження є професор-емерит Саймон Тернер з факультету природничих наук та інженерії Університету Маккуорі (Австралія), у співпраці з науковцями з Австралії, Великої Британії та Франції.

«Це відкриття має серйозні наслідки для нашого розуміння найдавнішої історії Землі», — каже професор Тернер. «Довгий час вважалося, що для утворення континентальної кори потрібна була тектоніка плит — коли одна плита занурюється під іншу. Але наше дослідження показує, що хімічна ‘відмітка’ континентів існувала ще в найпершій корі Землі — у так званій протокорі. Це ставить під сумнів усталені теорії».

Коли ж почалася тектоніка плит?

Учені роками намагалися визначити момент, коли вперше запрацювала тектоніка плит — вважається, що саме з цього почався етап активної еволюції життя. Характерною рисою порід, утворених у зонах субдукції (де одна плита занурюється під іншу), є низький вміст елемента ніобію (Nb). Вважалося, що поява порід із низьким вмістом ніобію означає початок тектоніки плит. Але різні дослідження давали суперечливі результати.

«Я почав замислюватися, чи правильно ми ставимо запитання», — каже професор Тернер.

Разом із колегами з шести університетів він створив математичні моделі, які імітували умови ранньої Землі, коли формувалося ядро, а поверхню планети покривав океан розплавленої магми. Розрахунки показали, що протокора, яка виникла в еоні Гадей (4,5–4,0 млрд років тому), могла природним шляхом сформувати такі ж хімічні ознаки, які ми бачимо в сучасних континентах — без участі тектоніки плит.

Ніобій і хімічний «відбиток» Землі

Моделі показали, що в умовах сильно відновного середовища ранньої Землі елемент ніобій набував сидерофільних властивостей — тобто тяжів до металів — і занурювався крізь магмовий океан у ядро планети.

«Я зрозумів, що існує зв’язок між раннім формуванням ядра, аномальним розподілом сидерофільних елементів і добре відомим негативним ефектом ніобію в континентальній корі», — зазначає Тернер.

Хімічна підписка континентальної кори збігається з імовірною підпискою матеріалу, який був виведений із мантії після формування ядра, але ще до масованого бомбардування Землі метеоритами. Це пояснює, чому однакові хімічні характеристики мають континентальні породи незалежно від віку.

Як протокора стала континентами

«Наше дослідження свідчить: хімічні особливості континентальної кори виникли вже на самому початку існування Землі — незалежно від того, як поводила себе її поверхня», — каже професор Тернер.

Рання кора згодом зазнала змін і збагачення кремнеземом через удари метеоритів, відшарування частин кори та початок руху плит. Ймовірно, протокора розламалась на сегменти, деякі з яких ставали товстішими — так могли зародитися перші континенти. Під час їхнього бічного руху розплавлена магма між ними формувала нову кору, схожу на ту, що утворює сучасне океанічне дно.

Хаос кори й ранні удари

Сильне метеоритне бомбардування в цю епоху спричинило масштабні руйнування та переробку земної кори. Тектоніка плит могла працювати епізодично, запускаючись ударами метеоритів — аж до приблизно 3,8 мільярда років тому, коли потік метеоритів різко зменшився, і хаос ранньої Сонячної системи змінився стабільнішими орбітами.

Відтоді тектоніка плит перейшла в безперервний, самопідтримуваний режим.

«Це відкриття повністю змінює наше уявлення про геологічні процеси на ранній Землі», — підсумовує професор Тернер. «І воно дає нам новий підхід до того, як могли формуватись континенти на інших кам’янистих планетах у Всесвіті».

Оса віком 99 мільйонів років використовувала черевце, схоже на «мухоловку Венери», щоб ловити здобич — це може свідчити про існування нової родини комах і несподівану різноманітність давньої паразитоїдної поведінки.

Вимерла лінія паразитичних ос із середнього крейдового періоду, збережена в бурштині, ймовірно, використовувала черевце, що функціонувало подібно до рослини-мухоловки, для захоплення та знерухомлення своєї здобичі. Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі BMC Biology, скам’янілості виду Sirenobethylus charybdis, названого на честь морського чудовиська з грецької міфології Харибди, що ковтала та виригала воду, мають приблизний вік 99 мільйонів років і, ймовірно, представляють абсолютно нову родину комах.

Фізичні характеристики S. charybdis вказують на те, що це був паразитоїд — комаха, личинки якої розвиваються всередині тіла хазяїна і зрештою його вбивають. Серед сучасних паразитоїдів надродини Chrysidoidea є такі групи, як зозулеві оси та бетилові оси. Однак S. charybdis має унікальний візерунок жилкування на задніх крилах, що свідчить про її приналежність до досі невідомої родини, запропонованої під назвою Sirenobethylidae.

Детальний аналіз за допомогою передових методів візуалізації

Тайпін Ґао, Ларс Вільхельмсен та їхні колеги з Пекінського педагогічного університету (Китай) і Музею природознавства Данії використали мікро-КТ-сканування для аналізу 16 самок S. charybdis, збережених у бурштині віком 98,79 мільйона років. Зразки були зібрані в регіоні Качин на півночі М’янми. Науковці дійшли висновку, що цей вид, імовірно, був койнобіонтом — паразитоїдом, який дозволяє хазяїну рости під час поїдання.

У цих ос черевце складається з трьох клапанів, нижній з яких утворює лопатковидну структуру з десятком щетинок — візуально схожу на пастку рослини мухоловки Венери. Дослідники зазначають, що такий апарат у S. charybdis не має аналогів серед відомих комах і, ймовірно, слугував для тимчасової фіксації хазяїна під час відкладання яєць. Оскільки ця оса, найімовірніше, не могла переслідувати здобич на великі відстані, дослідники припускають, що вона чекала, розгорнувши черевце, поки хазяїн сам не спровокує механізм захоплення.

Науковці вважають, що складний апарат для захоплення дозволяв S. charybdis полювати на дуже рухливу здобич, зокрема на дрібних літаючих або стрибучих комах. Збережені зразки свідчать, що у середньокрейдову епоху надродина Chrysidoidea проявляла значно ширший спектр паразитоїдних стратегій, ніж у сучасних видів.

Іглобрюх сріблястощокий просувається на північ Середземного моря, загрожуючи біорізноманіттю

Дослідники зафіксували найпівнічнішу появу надзвичайно інвазивного сріблястощокого іглобрюха (Lagocephalus sceleratus) у Середземному морі, що викликає занепокоєння щодо його можливого впливу на морське біорізноманіття, рибальство та прибережний туризм. Про відкриття повідомляється в дослідженні, опублікованому у відкритому доступі в журналі Acta Ichthyologica et Piscatoria. Його здійснила команда з факультету природничих наук Університету Юрая Добрили в Пулі спільно з Інститутом океанографії та рибальства в Спліті.

Небезпечний вид з токсичними властивостями

Зразок — самець довжиною 522 мм і вагою 1330 г — був виловлений 13 травня 2024 року в затоці Медулін на півночі Адріатичного моря на глибині 19,7 м. Це четверта підтверджена поява цього виду в Адріатиці й перша — у її північній частині.

Іглобрюх становить загрозу для місцевої морської фауни, рибальства та безпеки людей. У південному та східному Середземномор’ї вже зафіксовані випадки серйозних травм — зокрема часткових ампутацій пальців — спричинених укусами його потужних щелеп, що нагадують дзьоб. М’ясо й органи риби містять сильний нейротоксин — тетродотоксин, який може бути смертельним при споживанні.

Аналіз вмісту шлунка вказує на загрозу екологічній рівновазі

Аналіз вмісту шлунка спійманої особини виявив різноманітну здобич: двостулкові молюски, черевоногих, уламки скелетів морських їжаків, а також неорганічні частинки. Це свідчить про можливе порушення екологічного балансу в Адріатичному морі.

Крім того, у прибережних регіонах Середземного моря Lagocephalus sceleratus усе частіше трапляється в уловах маломасштабного рибальства, часто пошкоджуючи снасті своїми укусами.

Походження та поширення через Суецький канал

Вид є леспесійським мігрантом, тобто потрапив до Середземного моря через штучно створений Суецький канал. Походячи з Індо-Тихоокеанського регіону, з моменту першого виявлення у 2003 році він стрімко поширюється Середземним морем.

«Присутність Lagocephalus sceleratus у північній Адріатиці — це чіткий сигнал про розширення його ареалу та можливі екологічні й економічні наслідки. Важливо впроваджувати проактивний моніторинг та стратегії управління для зменшення його впливу на місцеву біорізноманітність, рибальство та безпеку населення», — зазначив д-р Невен Івеша, співавтор дослідження.

Рекомендації науковців: моніторинг, інформування, контроль

Для протидії загрозі, яку становить цей вид, дослідники рекомендують:

• посилений моніторинг,
• регуляторні заходи,
• кампанії з інформування громадськості.

Пропонуються також цільові заходи з вилову риби, навчання населення щодо безпечного поводження з нею та заохочення повідомляти про її появу. Науковці закликають місцевих рибалок оперативно повідомляти про випадки виявлення Lagocephalus sceleratus для ефективнішого реагування та контролю ситуації.

Якщо тобі потрібно — можу зробити коротку новину, пост у соцмережі або адаптацію для презентації.