A Föld történetében tátong egy időbeli szakadék, ahonnan nyomtalanul eltűnt egymilliárd év.
Nem átvitt értelemben, mint amikor azt mondjuk, hogy „alig emlékszünk a kilencvenes évekre”, hanem szó szerint: léteztek kőzetek, korszakok, óceánok, kontinensek és mikrobák – aztán mindezt valaki precízen letörölte egy bolygóméretű csiszolópapírral.
A Grand Canyonban ezt a hiányt kézzel is meg lehet érinteni. Alul 1,7 milliárd éves kőzetek találhatók. Felül mintegy 525 millió éves homokkő fekszik. A kettő között pedig semmi sincs.
A geológusok ezt Nagy Diszkordanciának nevezték el.
Úgy hangzik, mint a tektonikus lemezek családi vitája, valójában azonban a bolygó egyik legkülönösebb rejtélyével állunk szemben: hová tűnt a Föld történetének egy hatalmas szakasza – és vajon miért indult hirtelen látványos fejlődésnek az élet közvetlenül e veszteség után, miközben előtte szerény, egysejtű létezést folytatott?
A történet 1869 augusztusában kezdődött. John Wesley Powell őrnagy – az amerikai polgárháború félkarú veteránja – facsónakban evez a Colorado kanyonjaiban, és valami egészen különöset vesz észre a szurdok falain.
Fiatal üledékes rétegek fekszenek közvetlenül az ősi kristályos alapzaton, és a kettő között szinte egyenes vonal húzódik, amely mögött egy 1,2 milliárd éves űr rejtőzik, ahol egyetlen kőzet sem maradt fenn.
Powell a sziklarétegeket egy olyan könyv lapjaihoz hasonlította, amelyből valaki egész fejezeteket tépett ki. Később a geológusok ezt a határvonalat nevezték el „Nagy Diszkordanciának”.
Azóta 155 év telt el. A hiányzó lapokat azóta sem találták meg.
Hogyan fest ez a hiány a bolygó történetében?
A Grand Canyonban ezt a „diszkordanciát” akár a saját kezeddel is megérintheted.
Ha ráfekteted a tenyered a két réteg határára a Belső-szurdokba leereszkedő túraútvonalon, egyszerre érsz olyan kőzetekhez, amelyek keletkezése között több mint egymilliárd év tátong.
Alul sötét, tarkán erezett pala húzódik, amely kemény, mint a fém, és a mélység hatalmas nyomása gyűrte össze. Felül meleg, aranyszínű homokkő látható. A kettő közötti érintkezés sebészi pontosságú – olyan, mint a határvonal tegnap és holnapután között... csak éppen a „ma” tűnt el valahová.
Hasonló rétegtani hiányosságok számos ősi kontinensmagból ismertek – Észak-Amerikában, Kínában, Ausztráliában és a Balti-pajzson egyaránt.
Mindenhol ugyanaz a helyzet: az ősi alapzat több milliárd éves, a tetején pedig 500–520 millió éves üledékek fekszenek. A kettő közötti geológiai korszakok azonban valahová elvesztek, az időintervallum teljesen üres.
A veszteség mértékét a hétköznapi gondolkodásunkkal nehéz felfogni. Ezért álljon itt egy hasonlat: ha a Föld teljes története egyetlen naptári év lenne, akkor az eltűnt időszak az egész őszt kitenné: a szeptembert, az októbert és a novembert.
Mi veszett el ebben a szakadékban?
A hiányzó időszak jelentős része az úgynevezett „unalmas milliárdra” esik. Ez a nagyjából 1,8 és 0,8 milliárd évvel ezelőtti periódus, és ennek az elnevezésnek megvan a maga logikus oka.
A Föld léptékével mérve az az időszak viszonylag stabil volt: kevesebb volt a drasztikus éghajlati ingadozás, és az oxigénszint is jóval elmaradt a maitól – a becslések a jelenlegi szint töredékétől néhány százalékáig terjednek. A lemeztektonika persze nem állt le: éppen ekkor állt össze és esett szét a Columbia és a Rodinia szuperkontinens.
Egyszerűen csak arról van szó, hogy más korokhoz képest minden komótosan, globális katasztrófák nélkül zajlott.
Az élet ebben az időszakban sem állt egy helyben. Ekkorra már megjelentek az eukarióták – a sejtmaggal rendelkező sejtek egyre összetettebbé váltak, új szaporodási módok alakultak ki, és megjelentek a többsejtűség korai vonalai.
Más üledékgyűjtőkben és pajzsokon fennmaradtak ebből az időből származó töredékek, és pontosan ezeknek köszönhető, hogy egyáltalán tudunk valamit arról a korszakról.
Két elmélet arról, hová tűnt 1 milliárd év – és mindkettő helytálló
A tudósoknak két fő magyarázatuk van a történtekre.
Első elmélet: a gleccserek mint csiszolópapír. Körülbelül 717 millió évvel ezelőtt a Föld rendkívüli eljegesedések sorozatát élte át, amely a tudományban a „Hógolyó-Föld” néven vált ismertté. A geológusok legalább két nagyobb szakaszt különítenek el: a Sturt-eljegesedést mintegy 717–659 millió évvel ezelőtt, valamint a Marino-eljegesedést nagyjából 650–635 millió évvel ezelőtt.
A jég elérhette az alacsony szélességi köröket is, miközben az óceánokat vastag jégpáncél fedte.
A hatalmas mértékű erózió ezekhez a kriogén kori eljegesedésekhez kapcsolódik. A kontinenseken felhalmozódó irdatlan jégtömeg drasztikusan lecsökkentette a tengerszintet, a partvonalak felé nyomuló gleccserek pedig csiszolópapírként radírozták le a felesleget a kontinensek felszínéről.
Második elmélet: a szuperkontinens a felelős. Amikor a tektonikus lemezek ütköznek, a peremeik felgyűrődnek és megemelkednek, majd gyors pusztulásnak indulnak.
A kutatók úgy vélik, hogy mindkét folyamat jelentős szerepet játszott.
Ám ami a legérdekesebb: éppen ez az „eltűnt egymilliárd év” adhatta meg a kezdőlökést az élet robbanásszerű fejlődéséhez a Földön.
Hogyan járult hozzá a leradírozott egymilliárd év az élet robbanásához?
Közvetlenül a Nagy Diszkordancia után a fosszilis leletekben rendkívüli fordulat következik be: az állatok felépítése hirtelen sokkal bonyolultabbá válik, és szilárd vázakat kezdenek építeni.
Trilobiták, ízeltlábúak, korai gerinchúrosok – mind szinte egy időben bukkannak fel. Ezt a jelenséget nevezik a tudósok „kambriumi robbanásnak”, és máig vitatkoznak a kiváltó okairól.
Shanan Peters és Robert Gaines geofizikusok nem magától értetődő összefüggést vetettek fel: éppen a diszkordanciát létrehozó lepusztulás indíthatta el ezt a robbanást. Amikor a tenger elöntötte a lecsiszolt alapzatot, a felszínre került gránitok intenzív mállása kalciummal és foszforral telítette a tengervizet. A kutatók számításai szerint ez olyan mértékben alakította át az óceán kémiai összetételét, hogy a héjak és vázak felépítése evolúciós szempontból kifejezetten előnyössé vált. Elegáns elképzelés – de egyelőre hipotézis, amiről tovább folytatódnak a szakmai viták.
A Nagy Diszkordancia nem pusztán egy különös geológiai rendellenesség. Kézzelfogható bizonyítéka annak, hogy a Föld képes szinte felfoghatatlan mértékben megsemmisíteni a saját történelmének fejezeteit. A földkéreg több kilométernyi rétege és egymilliárd évnyi múlt törlődött ki, mielőtt a tenger új üledékrétegek alatt konzerválta volna az ősi felszínt.
