PALEOGEOGRAFIA

Geografia zamierzchłej przeszłości naszej planety daje podstawy do określenia wewnętrznych zależności między obszarami lądów, powstawaniem mórz, ruchami górotwórczymi i ruchami skorupy i umożliwia rozmieszczenie na modelu rozszerzającej się Ziemi dawnych kontynentów: Pangei, Gondwany, Laurentii, Baltici, Laurussii i Rodinii.

W rekonstrukcji kontynentów, zgodnie z teorią tektoniki płyt, wielkie starożytne oceany – Panthalassa, Tetyda i Japetus – są konieczne w czasach, kiedy kontynenty były połączone w superkontynenty, natomiast granice wynikające z geografii dawnych linii wybrzeży i wpisane na modele rozszerzającej się Ziemi (patrz rysunek 1) dowodzą, że istnienie wielkich oceanów, Panthalassy, Tetydy i Japetusa, nie jest konieczne, ponieważ wszystkie współczesne oceany są usunięte, zaś kontynenty sprowadzone do postaci jednej połączonej kontynentalnej skorupy Ziemi o znacznie zredukowanym promieniu. Zamiast nich na tym modelu są mniejsze morza – Panthalassa, Tetyda i Japetus – zlokalizowane na lub między dawnymi kontynentami.

Na rozszerzającej się Ziemi wczesne morza, Panthalassa i Japetus, wytworzyły się w okresie wczesnego permu i jury (260 do 160 milionów lat temu) w postaci płytkich basenów osadowych w regionach – odpowiednio – obecnego północnozachodniego Pacyfiku i północnego Atlantyku. Baseny te otwierały się stopniowo i powiększały w czasie er mezozoicznej i kenozoicznej, aż do postaci obecnych oceanów Spokojnego i Atlantyckiego.

Z Morzem Tetydzkim sprawa miała się inaczej. Jego początki w postaci kontynentalnego morza położonego w granicach Europy i Azji sięgają początków ery proterozoicznej. Morze to rozwijało się stopniowo w czasie er proterozoicznej, paleozoicznej i mezozoicznej. Obecnie jest to obszar kontynentu europejskiego i azjatyckiego oraz Morza Śródziemnego.

Zmiany w poziomie mórz na rozszerzającej się Ziemi zachodziły w wyniku zmian klimatycznych, zmian w dystrybucji mórz kontynentalnych, ruchów skorupy, procesów górotwórczych, erozji, otwarcia się popermskich współczesnych oceanów i wytwarzania nowej wody w środkowooceanicznych grzbietach.

Zmiany te modyfikowały starożytną linię brzegową i w ich wyniku zmieniały się kształty i wielkość lądów, rozkład zależnych od klimatu skał, takich jak wapień, oraz rozkład pewnych morskich i lądowych gatunków, których istnienie jest zależne od warunków klimatycznych.

Rekonstrukcja oryginalnych superkontynentów Rodinii, Gondwany i Pangei oraz mniejszych subkontynentów na modelach rozszerzającej się Ziemi dowodzi, że zamiast być wynikiem przypadkowego procesu rozdzielania i łączenia lub zderzeń każdy zespół kontynentalny rozwijał się progresywnie w czasie. Istotną cechą kontynentów zrekonstruowanych na każdym z modeli rozszerzającej się Ziemi jest zależność między kontynentalnymi basenami osadowymi, siecią kontynentalnych mórz oraz siecią ruchów skorupy. Zmiany każdego z tych czynników w czasie powodowały zmiany powierzchni lądów.

Konfiguracja superkontynentu jest zatem zdefiniowana przez postępujące zmiany w kontynentalnych basenach osadowych, ruchy skorupy oraz zmiany w poziomie mórz, gdy nagle otwierają się współczesne oceany i powiększają do obecnego kształtu.

Zamiast formowania gór w wyniku kolizji kontynentów na modelach rozszerzającej się Ziemi są one formowane za sprawą pionowego wynoszenia tworzącego płaskowyże. Zmiany krzywizny powierzchni w czasie poszerzania się Ziemi powodują pozostanie wnętrz kontynentów na poziomie podwyższonym lub wysklepionym w stosunku do otaczających wygiętych ku dołowi basenów osadowych. Okresowe grawitacyjne zapadanie wnętrz każdego z kontynentów powoduje wysklepienie i zaburzenia na ich krańcach oraz wytworzenie uskoków. Proces ten ma w trakcie ciągłego powiększania charakter cykliczny i daje wielokrotne i nakładające się fazy górotwórcze, erozji, wyrównywania, osadzania, wynoszenia oraz kolejnej erozji.

 

PALEOBIOGEOGRAFIA

Paleobiogeografia jest nauką zajmującą się badaniem rozmieszczenia starożytnej flory i fauny. W przypadku modeli rozszerzającej się Ziemi, starożytną florę i faunę można wykorzystać do zilustrowania ich rozkładu w powiązaniu ze starożytną geografią i w stosunku do ustalonych miejsc biegunów i równików.

Rozkład fauny morskiej – na przykład pochodzących z kambru i ordowiku² (560 do 440 milionów lat temu) trylobitów (zbudowane z segmentów, podobne do karaluchów stworzenia morskie) – wykazuje w odniesieniu do powiększającej się Ziemi łatwość i znaczne uproszczenie procesu migracji oraz rozwoju tych stworzeń w czasie ery paleozoicznej, bez konieczności wprowadzania skomplikowanych, tradycyjnie stosowanych procesów łączenia się i rozpadu kontynentów. Bariery migracji trylobitów i innych morskich gatunków ograniczają się w przypadku przyjęcia modelu rozszerzającej się Ziemi do uwarunkowań narzucanych przez warunki bytowania w głębinach oraz w ograniczonym stopniu uwarunkowań związanych z szerokością geograficzną i ekstremaliami klimatycznymi.

Miejsca bytowania dinozaurów występujących od triasu do kredy dowodzą po naniesieniu ich na modele rozszerzającej się Ziemi, że ich dystrybucja jest wyraźnie ograniczona do trzech prowincji i zbieżna z dystrybucją ich gadzich przodków z permu. Prowincje te to Europa i region śródziemnomorski, środkowa i wschodnia Północna Ameryka oraz sąsiednie południowoafrykańskie i południowoamerykańskie regiony w połączeniu z Indiami. Występują również izolowane ośrodki ich występowania we wschodniej Australii, południowych Chinach i zachodniej części Południowej Ameryki.

Rozkład występowania dinozaurów i ich przodków, permskich gadów, dowodzi w ujęciu modeli rozszerzającej się Ziemi bliskich związków między gatunkami występującymi w permie, triasie i jurze. Związki te zostały potem zakłócone we wczesnym permie w okresie przełamywania się kontynentów i w okresie kredy, kiedy podniósł się poziom mórz i miało miejsce zakłócenie ustabilizowanych poprzednio stref klimatycznych, habitatów i dróg migracji.

Przyczyny wyginięcia dinozaurów są zagadnieniem kontrowersyjnym. Kreda zbiegła się z okresem powiększania kontynentalnych mórz, czemu towarzyszyło podniesienie poziomu wód, powiększenie rozmiarów obecnych oceanów i wystąpienie stopniowych zmian klimatycznych. Morza kontynentalne osiągnęły maksymalny poziom w okresie górnej kredy, lecz potem nastąpił okres gwałtownego opadania wód do ich obecnego poziomu, w wyniku kontynuacji otwierania się oceanów.

Modele rozszerzającej się Ziemi sugerują, że w czasie ery mezozoicznej mogły istnieć dwa lub więcej oddzielnych oceanów, które mogły mieć różne poziomy wód. Rozdzielanie się i łączenie tych oceanów zbiegło się w czasie z wydarzeniami związanymi z wyginięciem flory i fauny pod koniec zarówno triasu, jak i kredy.

Sugeruje to, że wyginięcie dinozaurów, które trwało od ośmiu do dziesięciu milionów lat, może wiązać się z okresem gwałtownych zmian w poziomie mórz, a nie, jak się powszechnie uważa, ze zderzeniem z asteroidą.

Kopalniana paproć z permu, glossopteris, występuje często w złożach węgla na całej południowej półkuli i jest zwykle używana do określania położenia starożytnego kontynentu Gondwany. Za miejsce jej bytowania uważa się południową Afrykę i sąsiadujące z nią rejony Indii.

W okresie permu wschodnia Antarktyda znajdowała się na równiku i jednocześnie w sąsiedztwie południowej Afryki. Wschodnia Antarktyda była otoczona skupiskami glossopteris z Australii, zachodniej Antarktydy i Indii. Sugeruje to, że flora typu glossopteris mogła sięgać poniżej obecnej czapy lodowej wschodniej Antarktydy.

Naniesiona na modele rozszerzającej się Ziemi permska flora glossopteris zajmuje tereny okołopaleorównikowe i rozciąga się od wysokich północnych do wysokich południowych szerokości geograficznych na superkontynencie Gondwany. Sugeruje to również, że flora typu glossopteris była gatunkiem egzystującym, zarówno w klimacie tropikalnym, jak i chłodnym, co potwierdzają dowody w postaci skamielin, które dowodzą z kolei, że klimat Gondwany, zapoczątkowany przez epokę lodowcową, przechodził stopniowo w zakres zimnego, lecz wilgotnego, umiarkowanego klimatu, a następnie, pod koniec ery paleozoicznej, ciepłego, umiarkowanego klimatu.

Przedstawione przykłady z dziedziny paleobiogeografii ilustrują łatwość i prostotę migracji, rozwój gatunków flory i fauny oraz wpływ klimatycznych i geograficznych zmian na rozszerzającej się Ziemi. Te wewnętrzne uzależnienia między globalnymi i regionalnymi rozkładami są ze sobą spójne bez potrzeby tradycyjnie wprowadzanego skomplikowanego łączenia i rozdzielania kontynentów.