شکست ابرقارهٔ باستانی نونا، «محفظه‌های پرورشی» برای حیات پیچیده ایجاد کرد؛ مطالعه‌ای نشان می‌دهد
شکست ابرقارهٔ باستانی نونا، که حدود ۱٫۵ میلیارد سال پیش رخ داد، زنجیره‌ای از رویدادها را به‌وجود آورد که زمین را برای حیات قابل سکونت‌تر کرد؛ این نتیجه توسط پژوهش جدید به دست آمده است.
دوره «میلیارد کسل‌کننده» به بازه زمانی بین ۱٫۸ میلیارد تا ۸۰۰ میلیون سال پیش اشاره دارد. اگرچه این بازه شامل شکست و تجمیع دو ابرقارهٔ باستانی ابرقاره‌ها، نونا و رودینیا می‌شد، دانشمندان به دلیل کمبود تحولات محسوس، این نام را بر آن گذاشتند.
«این اصطلاح برای توصیف دوره‌ای به‌نظر می‌رسید که طولانی از ثبات شیمی‌ژئوشیمیایی، اقلیمی و زیستی در تاریخ زمین برخوردار بود»، دیت‌مار مولر، استادیار فیزیک زمین در دانشگاه سیدنی که این پژوهش را رهبری می‌کرد، در ایمیلی به Live Science گفت. «اما اکنون می‌دانیم که این بازه از نظر حرکات صفحه‌ای و تغییرات تکاملی کمتر خسته‌کننده بوده است.»
بر اساس مطالعه‌ای که در تاریخ ۲۷ اکتبر در نشریه Earth and Planetary Science Letters منتشر شد، شکست نونا زنجیره‌ای از رخدادها را به‌وجود آورد که زمین را برای حیات قابل سکونت‌تر نمود. همان‌طور که قطعات نونا از مرکز ابرقاره دور شدند، در فاصله‌های میان آن‌ها دریاهای کم‌عمق شکل گرفتند که نسبت به اقیانوس‌های پیشین، معتدل‌تر و سرشار از اکسیژن بودند؛ این نتیجه توسط شبیه‌سازی‌های پیشگام نشان داده شد.
پژوهشگران حرکات صفحات تکتونیک و تغییرات مرتبط با ذخیره‌سازی و انتشار کربن در طول ۱٫۸ میلیارد سال گذشته را بازسازی کردند، با استفاده از یک مدل پیشرفته که به‌تازگی منتشر کرده‌اند. نوآوری این روش در توانایی آن برای بازآفرینی جریان‌های کربن با جزئیات بیشتری نسبت به مطالعات پیشین است؛ تیم در مطالعه خود نوشت.
در طول ۳۵۰ میلیون سال دوره «میلیارد کسل‌کننده»، طول کلی دریاهای کم‌عمق اطراف قاره‌ها دو برابر شد و به حدود ۸۱٬۰۰۰ مایل (۱۳۰٬۰۰۰ کیلومتر) رسید؛ که بیش از سه برابر محیط زمین در خط استوا است، تیم پژوهشگران این‌گونه نشان داد. همزمان، مناطق فروریزش — جایی که یک صفحهٔ تکتونیک زیر صفحهٔ دیگری فرو می‌رود — به‌دلیل تغییر موقعیت صفحات، به‌طور کلی کوتاه‌تر شد، طبق مطالعه.
مناطق فروریزش باعث بروز فعالیت‌های آتشفشانی در سطح می‌شوند، چرا که آب دریا را به گوشتهٔ زمین تزریق می‌کنند؛ این آب دمای ذوب سنگ‌ها را کاهش می‌دهد. این فرآیند شکل‌گیری ماگما را تسهیل می‌کند که سپس به پوسته صعود کرده و از آتش‌فشان‌ها به همراه خرده‌سنگ‌ها و گازهایی همچون دی‌اکسید کربن (CO2) فوران می‌کند.
با کوتاه‌شدن مناطق فروریزش، میزان دی‌اکسید کربن (CO2) که از عمق زمین به جو می‌خراب شد، کاهش یافت. این امر سیاره را خنک کرد و به ایجاد شرایط سرشار از اکسیژن در دریاهای کم‌عمق تازه‌تشکیل‌شده کمک کرد؛ این اکوسیستم‌های نسبتاً باثبات زمینه‌ساز حیات پیچیده‌تری نسبت به زمان پیشین شدند، پژوهشگران اظهار داشتند.
«ما بر این باوریم که این قفسه‌های عظیم قاره‌ای و دریاهای کم‌عمق نقش حیاتی به‌عنوان محفظه‌های بوم‌شناختی داشتند»، هم‌نویسندهٔ مطالعه Juraj Farkaš، استادیار در مدرسهٔ فیزیک، شیمی و علوم زمین در دانشگاه آدلاید، استرالیا، در یک بیانیه گفت. «آن‌ها محیط‌های دریایی با ثبات تکتونیکی و شیمی‌زمینی فراهم کردند که احتمالاً سطوح بالاتری از مواد مغذی و اکسیژن داشتند؛ این عوامل به‌نوبه خود برای تکامل و تنوع‌پذیری گونه‌های پیچیده‌تر بر روی سیاره‌مان حیاتی بودند.»
به‌طور خاص، دریاهای کم‌عمق می‌توانستند سرعت تنوع‌پذیری ائوکاریوت‌ها را افزایش دهند — سازگاری که سلول‌های آن‌ها دارای ساختارهای تخصصی به نام ارگانل‌ها و هسته‌ای غشایی‌محاط است که DNA را در خود جای می‌دهد. تمام حیوانات، گیاهان و قارچ‌ها ائوکاریوت هستند؛ بنابراین ظهور سلول‌های ائوکاریوتی در دوران «میلیارد کسل‌کننده» گامی کلیدی در تکامل حیات پیچیده به شمار می‌آمد، نویسندگان مطالعه پیشنهاد کردند.
به‌طور خلاصه، شکست ابرقارهٔ باستانی نونا سه تغییر عمده ایجاد کرد که به نفع حیات پیچیده بود: ایجاد دریاهای کم‌عمق، کاهش انتشار گازهای آتشفشانی، و قفل‌شدن کربن در رسوبات اقیانوسی؛ که منجر به جو سرشار از اکسیژن و شرایط معتدل شد.