Жизнь Земли. Междисциплинарный научно-практический журнал Life of the Earth 10.29003/m3772.0514-7468.2024_46_1/33-47 2150 УСКОРЕННОСТЬ БИОТИЧЕСКОЙ И ТЕКТОНИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИЙ: БИОТА МОДУЛИРУЕТ ТЕКТОНИКУ? ACCELERATION OF BOTH BIOTIC AND TECTONIC EVOLUTIONS: DOES BIOTA MODULATE TECTONICS? Фомин А.А. Fomin, A.A. 21 02 2024 46 1 33 47 21 02 2024

На основе статистических данных косвенно подкреплена гипотеза В.И. Вернадского о том, что биосфера является геологической силой, строящей поверхность и ближайшие недра планеты. По данным встречаемости находок известных особей животных и по некоторым характеристикам тектонической активности Земли обосновано наличие нескольких ранее неизвестных сокращающихся циклов (от каждого цикла к последующему соседнему, примерно в 1,51 раза, развивающихся на протяжении порядка млрд лет), что подводит к мысли о причинно-следственной связи между этими двумя разными категориями циклов. Влияние тектоники на биоту в той или иной степени давно известно. Однако из-за того факта, что упомянутые циклы носят очень ускоренный характер, трудно представить, что такая сильная ускоренность в тектонических циклах могла возникнуть вследствие внутритектонических причин, тогда как ускоренный характер биотической эволюции по внутрибиотическим причинам вполне возможен. И тогда напрашивается вывод о том, что упомянутые сокращающиеся тектонические циклы промодулировала биота. Приводятся возможные механизмы такого влияния. Для их уточнения требуются дополнительные исследования. Упомянутый вывод является революционизирующим для геологии и приоткрывает у биотической эволюции на новом количественном уровне ранее неизвестную её роль активного творца глобальных тектонических (циклических) процессов, что для эволюционной биологии тоже ново. Независимо от этих выводов упомянутая сокращающаяся цикличность представляет интерес сама по себе и впервые (статистически) свидетельствует об ускоренном характере эволюции на столь огромных промежутках времени.

The old hypothesis by Academician V.I. Vernadsky of the biosphere being a geological force to build the surface and immediate interior of our planet is indirectly supported based on statistical data. According to occurrence data on findings of all known animal specimens and according to some characteristics of the tectonic activity of the Earth, the presence of several previously unknown cycles shortening from cycle to cycle (approx. By a factor of 1.51) over about a billion years, is substantiated. This leads to an idea of a cause-and-effect relationship between these two different categories of cycles. The influence of tectonics on biota, to one degree or another, has long been known. However, due to the mentioned cycles being rather accelerated, it is difficult to imagine that such strong acceleration in the tectonic cycles could arise due to some intra-tectonic causes, whereas the accelerated nature of biotic evolution due to some intrabiotic causes is quite possible. So, a conclusion arises of the mentioned contracting tectonic cycles being modulated by biota. Possible mechanisms of such influence are hypothesized, their clarification requiring additional research. This conclusion is revolutionary for geology and reveals biotic evolution’s previously unknown role as an active creator of global tectonic (cyclic) processes at a new, quantitative level, which is also revolutionary for evolutionary biology. But, regardless of these conclusions, the mentioned decreasing cyclicity is of interest itself, for the first time (statistically) speaking about the accelerated nature of evolution over such vast time periods.

 сокращающиеся циклыбиотатектоникамагматизмвулканыбиоразнообразиеускоренность эволюциисингулярностьживое вещество в геосфере contracting cyclesbiotatectonicsmagmatismvolcanoesbiodiversityaccelerated evolutionsingularitylive matter in the biosphere Аксёнов Г.П. В.И. Вернадский: «Живое вещество – понятие геологическое» // Жизнь Земли. 2023. Т. 45, № 1. С. 15–26.Аплонов С.В. Энергетика и тектоническая активность Земли // Лекция 12. Эволюция Земли. 2014 (https://www.youtube.com/watch?v=x0f5dx3wNmg).Божко Н.А. Алмазоносный магматизм в суперконтинентальных циклах // Руды и металлы. 2019. № 3. С. 22–27.Божко Н.А. Внутриплитный базит-ультрабазитовый магматизм во времени и в аспекте суперконтинентальной цикличности // Вестник Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2010. № 3. С. 10–24.Гаршин И.К. О галактических циклах в истории Земли // История и Математика: мегаисторические аспекты / Отв. ред. А.В. Коротаев, Л.Е. Гринин. Волгоград: Учитель, 2016. С. 22–62.ГЕОХИ РАН. Домашняя страница Лаборатории геохимии и рудоносности щелочного магматизма (http://www.geokhi.ru/Lab14/Домашняя.aspx).Глазовский Н.Ф. Возможная роль органического вещества в тектонических и вулканических процессах // Избр. сочинения. Т. 1. Геохимические потоки в биосфере. М.: КМК, 2006. С. 520–525.Гринин Л.Е., Коротаев А.В. Циклы, кризисы, ловушки современной Мир-Системы. Исследование кондратьевских, жюгляровских и вековых циклов, глобальных кризисов, мальтузианских и постмальтузианских ловушек. М.: Изд-во ЛКИ, 2012. 480 с.Коротаев А.В. Сингулярность XXI века в контексте Большой истории: математический анализ // Эволюция. 2020. № 10. С. 19–79.Кузьмин М., Ярмолюк В. Биография Земли: основные этапы геологической истории // Природа. 2017. № 6. C. 12–25.Панов А.Д. Универсальная эволюция и проблема поиска внеземного разума (SETI). М.: ЛКИ, 2007. 203 с.Сорнетте Д. Как предсказывать крахи финансовых рынков. М.: И-Трейд: Smart Book, 2008. 400 c.Ткачёв А.В., Булов С.В., Рундквист Д.В., Похно С.А., Вишневская Н.А., Никонов Р.А. ВЕБ-ГИС Крупнейшие месторождения мира // Геоинформатика. 2015. 47, № 1. С. 47–59.Фомин А.А. Циклы неравномерности мирового социально-экономического развития могут быть не моложе человека. Прямая эволюционная преемственность c современностью // История и математика / Отв. ред. А.В. Коротаев., Л.Е. Гринин. Волгоград: Учитель, 2018. С. 11–53.Фомин А.А. Кондратьевские циклы – сокращаются? // Кондратьевские волны: К 130-летию со дня рождения Н.Д. Кондратьева / Отв. ред. Л.Е. Гринин, А.В. Коротаев. Волгоград: Учитель, 2023.Фомин А.А. Сквозная гиперболическая эволюция от биосферы до техносферы // Эволюция. Эволюционные грани сингулярности / Отв. ред. Л.Е. Гринин, А.В. Коротаев. Волгоград: Учитель, 2021. С. 263–282.Фомин А.А. Ранговое распределение палеонтологических морских родов и протодемографические циклы // Эволюция / Отв. ред. Л.Е. Гринин, А.В. Коротаев. Волгоград: Учитель, 2023. С. 90–101.Bar Y. M., Phillips R., Milo R. The biomass distribution on Earth // PNAS 2018. V. 115, № 25. P. 6506–6511.Black B.A., Elkins-Tanton L.T., Rowe M.C. Volatile release from the Siberian Traps and the end-Permian environment // American Geophysical Union annual meeting 2010. December 13, abstract id. V13E-2400.Burgess S.D., Bowringa S., Shenb S.-Z. High-precision timeline for Earth’s most severe extinction // PNAS 2011. V. 111, № 9. P. 3316–3321.Cortez M.H., Weitz J.S. Coevolution can reverse predator–prey cycles // PNAS 2014. V. 111 (20). P. 7486–7491.Ding G., Kang J., Liu Q., Shi T., Pei G., Li Y. Insights into the Coupling of Duplication Events and Macroevolution from an Age Profile of Animal Transmembrane Gene Families // Public Libr. Sci. Comput. Biology. 2006. V. 2, Is. 8. P. 1–7.Ernst R.E., Bond D.P.G., Zhang S.-H., Buchan K. L., Grasby S.E., Bilali H.E., Bekker A., Doucet L.S. Large Igneous Province Record Through Time and Implications for Secular Environmental Changes and Geological Time-Scale Boundaries. Large Igneous Provinces: A Driver of Global Environmental and Biotic Changes? // Geophysical Monograph 255 / Ed. by R.E. Ernst, A.J. Dickson, A. Bekker. 2021. P. 3–26.Faillettaz J., Fumk M., Sornette D. Icequakes as precursors of ice avalanches. 2009 (http://arxiv.org/abs/0906.5528).Fomin A.A. Hyperbolic evolution from biosphere to technosphere // J. of Big History. 2020. V. II, № 3. P. 105–118.Glaznev V.N. Cycles of alkaline magmatism // Geochemistry International. 2006. V. 44, № 3. P. 274–285.Grasby S.E., Sanei H. Beauchamp B. Catastrophic dispersion of coal fly ash into oceans during the latest Permian extinction // Nature Geoscience. 2011. № 4. P. 104–107.Höning D., Hansen-Goos H., Airo A., Spohn T. Biotic vs. abiotic Earth: A model for mantle hydration and continental coverage // Planetary and Space Science. 2014. V. 98. P. 5–13.Höning D., Spohn T. Continental Growth and Mantle Hydration as Intertwined Feedback Cycles in Earth’s Thermal Evolution // Planetary Interiors. 2016. V. 255. P. 27–49.Keller C.B., Schoene B. Statistical geochemistry reveals disruption in secular litho-spheric evolution about 2.5 Gyr ago // Nature. 2012. V. 485. P. 490–493.Medvedev M.V., Melott A.L. Do extragalactic cosmic rays induce cycles in fossil diversity? // The Astrophysical J. 2007. V. 664. P. 879–889.Nance R.D., Murphy J.B., Santosh M. The supercontinent cycle: A retrospective essay // Gondwana Research. 2014. V. 25. P. 4–29.Paleobiology Database. Animalia (https://paleobiodb.org/classic/displayDownloadGenerator).Pralong A., Birrer C., Stahel W.A., Funk M. On the predictability of ice avalanches // Nonlinear Processes in Geophysics. 2005. №12. P. 849–861.Schoene B., Samperton K.M., Eddy M.P., Keller G, Adatte T, Bowring S.A., Khadri S.F.R., Gertsch B. U-Pb geochronology of the Deccan Traps and relation to the end-Cretaceous mass extinction // Science. 2015. V. 347, Is. 6218. P. 182–184.Snakin V.V. Lithospheric plate tectonics and mass extinctions of biological species // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2021. 946 012009.Sornette D., Sammis C.G. Complex Critical Exponents from Renormalization Group Theory of Earthquakes: Implications for Earthquake Predictions // J. de Phys. I. 1995. № 5. P. 607–619.Umbgrove J.H.F. The Pulse of the Earth. Martinus Nijhoff, The Hague, Netherlands. 1947. 358 p.Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Supercontinent). Aksenov, G.P., “V.I. Vernadsky: «Living matter is a geological concept»”, Zhizn Zemli [Life of the Earth] 45 (1), 15–26 (2023) (in Russian).Aplonov, S.V., “Energy and tectonic activity of the Earth, Lecture 11”. Evolution of the Earth (2014) (https://www.youtube.com/watch?v=x0f5dx3wNmg) (in Russian).Bozhko, N.A., “Diamond-bearing magmatism in supercontinental cycles“, Ores and Metals 3, 22–27 (2019) (in Russian).Bozhko, N.A., “Intraplate mafic-ultramafic magmatism in time and in the aspect of supercontinental cyclicity”, Bull. of Moscow University. Geology 4 (3), 10–24 (2010).Garshin, I.K., “About galactic cycles in the history of the Earth”, History and Mathematics 22–62 (Volgograd: Uchitel’, 2016).GEOKHI RAS, Homepage of the Laboratory of Geochemistry and Ore Potential of Alkaline Magmatism (http://www.geokhi.ru/Lab14/Home.aspx) (in Russian).Glazovsky, N.F., “Possible role of organic matter in tectonic and volcanic processes”, Izbr. sochineniya. Geochemical flows in the biosphere 1, 520–525 (Moscow: KMK, 2006) (in Russian).Grinin, L.E., Korotayev, A.V., “Cycles, crises, and traps of the modern World System”, Study of Kondratieff, Juglar and secular cycles, global crises, Malthusian and post-Malthusian traps (Moscow: LKI, 2012) (in Russian).Korotayev, A.V., “Singularity of the 21st century in the context of Big History: a mathematical analysis”, Evolution 10, 19–79 (Volgograd: Uchitel, 2020) (in Russian).Kuz’min, M., Yarmolyuk, V., “Biography of the Earth: the main stages of geological history”, Nature 6, 12–25 (2017) (in Russian).Panov, A.D., Universal evolution and the problem of searching for extraterrestrial mind (Moscow: LKI, 2007) (in Russian).Sornette, D., Why stock markets crash: critical events in complex financial systems (Princeton University Press, cop. 2003).Tkachyov, A.V., Bulov, S.V., Rundkvist, D.V., Pokhno, S.A., Vishnevskaya, N.A., Nikonov, R.A., “WEB-GIS The largest fields in the world”, Geoinformatics 47 (1) (2015) (in Russian).Fomin, A.A., “Unevenness cycles of the global socio-economic development may be no younger than the human. Direct evolutionary continuity with modernity”, History and Mathematics (Volgograd: Uchitel’, 2018) (in Russian).Fomin, A.A., “Are the Kondratieff cycles getting shorter?”, Kondratieff waves (Volgograd: Uchitel’, 2023) (in Russian).Fomin, A.A., “End-to-end hyperbolic evolution: from the biosphere to the technosphere”, Evolution. Evolutionary facets of singularity (Volgograd: Uchitel, 2020) (in Russian).Fomin, A.A., “Rank distribution of paleontological marine genera and protodemographic cycles”, Evolution (Volgograd: Uchitel, 2020) (in Russian).Bar, Y.M., Phillips, R., Milo, R., “The biomass distribution on Earth”, PNAS, 115 (25), 6506–6511 (2018).Black, B.A., Elkins-Tanton, L.T., Rowe, M.C., “Volatile release from the Siberian Traps and the end-Permian environment”, Amer. Geophysical Union annual meeting. December 13, abstract id. V13E-2400 (2010).Burgess, S.D., Bowringa, S., Shenb, S.-Z., “High-precision timeline for Earth’s most severe extinction”, PNAS 111 (9), 3316–3321 (2011).Cortez, M.H., Weitz, J.S., “Coevolution can reverse predator–prey cycles”, PNAS 111 (20), 7486–7491.Ding, G., Kang, J., Liu, Q., Shi, T., Pei, G., Li, Y., “Insights into the Coupling of Duplication Events and Macroevolution from an Age Profile of Animal Transmembrane Gene Families”, Public Libr. Sci. Comput. Biology 2 (8), 1–7 (2006).Ernst, R.E., Bond, D.P.G., Zhang, S.-H., Buchan, K. L., Grasby, S.E., Bilali, H.E., Bekker, A., Doucet, L.S., “Large Igneous Province Record Through Time and Implications for Secular Environmental Changes and Geological Time-Scale Boundaries. Large Igneous Provinces: A Driver of Global Environmental and Biotic Changes?”, Geophysical Monograph 255, Ed. by Ernst, R.E., Dickson, A.J., Bekker, A.P. (2021).Faillettaz, J., Fumk, M., Sornette, D., Icequakes as precursors of ice avalanches, (2009) (http://arxiv.org/abs/0906.5528).Fomin, A.A., “Hyperbolic evolution from biosphere to technosphere”, J. of Big History II (3) 105–118 (2020).Glaznev, V.N., “Cycles of alkaline magmatism”, Geochemistry Inter. 44 (3), 274–285 (2006).Grasby, S.E., Sanei, H., Beauchamp, B., “Catastrophic dispersion of coal fly ash into oceans during the latest Permian extinction”, Nature Geoscience 4, 104–107 (2011).Höning, D., Hansen-Goos, H., Airo, A., Spohn, T., “Biotic vs. abiotic Earth: A model for mantle hydration and continental coverage”, Planetary and Space Sci. 98, 5–13 (2014).Höning, D., Spohn, T., “Continental Growth and Mantle Hydration as Intertwined Feedback Cycles in Earth’s Thermal Evolution”, Planetary Interiors 255, 27–49 (2016).Keller, C.B., Schoene, B., “Statistical geochemistry reveals disruption in secular litho-spheric evolution about 2.5 Gyr ago”, Nature 485, 490–493 (2012).Medvedev, M.V., Melott, A.L., “Do extragalactic cosmic rays induce cycles in fossil diversity?”, The Astrophysical J. 664, 879–889 (2007).Nance R.D., Murphy J.B., Santosh M., “The supercontinent cycle: A retrospective essay”, Gondwana Research 25, 4–29 (2014).Paleobiology Database. Animalia (https://paleobiodb.org/classic/displayDownloadGenerator).Pralong, A., Birrer, C., Stahel, W.A., Funk, M., “On the predictability of ice avalanches”, Nonlinear Proc. in Geophysics 12, 849–861 (2005).Schoene, B., Samperton, K.M., Eddy, M.P., Keller, G, Adatte, T, Bowring, S.A., Khadri, S.F.R., Gertsch, B., “U-Pb geochronology of the Deccan Traps and relation to the end-Cretaceous mass extinction”, Science 347 (6218), 182–184 (2015).Snakin, V.V., “Lithospheric plate tectonics and mass extinctions of biological species”, IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 946 012009 (2021).Sornette, D., Sammis, C.G., “Complex Critical Exponents from Renormalization Group Theory of Earthquakes: Implications for Earthquake Predictions”, J. Phys. I France 5, 607–619 (1995).Umbgrove, J.H.F., The Pulse of the Earth (Netherlands: Martinus Nijhoff, The Hague, 1947).Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Supercontinent).