ตลอดประวัติศาสตร์ 4.5 พันล้านปีของโลก มหาทวีปหลายแห่งได้ก่อตัวและสลาย อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลก ซึ่งคิดเป็น 84% ของปริมาตรของดาวเคราะห์ จากข้อมูลของ U.S. Geological Survey การล่มสลายและการก่อตัวของมหาทวีปนี้ได้เปลี่ยนแปลงประวัติศาสตร์ของดาวเคราะห์ไปอย่างมาก
1. ประวัติของแพนเจีย
มากกว่าหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ Alfred Wegener ได้เสนอแนวคิดเรื่องมหาทวีปโบราณ ซึ่งเขาตั้งชื่อว่า “แพนเจีย (Pangea )” สิ่งแรกและชัดเจนที่สุดคือ “ทวีปต่างๆ ประกอบเข้าด้วยกันเหมือนลิ้นและปาก” ซึ่งค่อนข้างจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนในแผนที่ Murphy กล่าว
อีกนัยหนึ่งที่บอกใบ้ว่าทวีปต่างๆ ของโลกล้วนแต่มีมวลดินเพียงก้อนเดียวมาจากบันทึกทางธรณีวิทยา แหล่งถ่านหินที่พบในเพนซิลเวเนียมีองค์ประกอบที่คล้ายคลึงกับที่เกิดขึ้นทั่วโปแลนด์ บริเตนใหญ่ (Great Britain) และเยอรมนีจากช่วงเวลาเดียวกัน
นั่นแสดงว่าอเมริกาเหนือและยุโรปจะต้องเคยเป็นทวีปเดียว และจากการวางแนวของแร่ธาตุแม่เหล็กในตะกอนทางธรณีวิทยา เผยให้เห็นว่าขั้วแม่เหล็กของโลกอพยพไปตามเวลาทางธรณีวิทยาอย่างไร Murphy กล่าว
ในบันทึกฟอสซิล พืชที่เหมือนกัน เช่น เฟิร์นกลอสซอพเทอริสที่สูญพันธุ์ไปแล้ว ถูกพบในทวีปที่แตกต่างกันอย่างกว้างขวาง และภูเขาที่ตอนนี้อยู่ในทวีปต่างๆ เช่น เทือกเขาแอปปาเลเชียน (Appalachian Mountains) ในสหรัฐอเมริกาและเทือกเขาแอตลาส (Atlas Mountains) ซึ่งครอบคลุมโมร็อกโก แอลจีเรีย และตูนิเซีย ล้วนเป็นส่วนหนึ่งของเทือกเขาแพงเจียตอนกลาง ซึ่งเกิดจากการปะทะกันของมหาทวีปกอนด์วานา (Gondwana) และเลารุสเซีย (Laurussia)
คำว่า แพนเจีย มาจากภาษากรีก “แพน” ซึ่งแปลว่า “ทั้งหมด” และ “เจีย” หรือ “โลก” ตามพจนานุกรมนิรุกติศาสตร์ออนไลน์ มหาทวีปก่อตัวขึ้นจากกระบวนการที่ค่อยเป็นค่อยไปซึ่งกินเวลาไม่กี่ร้อยล้านปี
เมื่อประมาณ 541 ล้านปีก่อน เกือบทุกทวีปอยู่ในซีกโลกใต้ โดยมีกอนด์วานา ซึ่งเป็นทวีปที่ใหญ่ที่สุด ทอดยาวจากขั้วโลกใต้ถึงเส้นศูนย์สูตรตามบทหนึ่งในหนังสือวิทยาศาสตร์ “มหาทวีปโบราณและบรรพชีวินวิทยาของโลก (Ancient Supercontinents and the Paleogeography of Earth)” ซีกโลกเหนือถูกปกคลุมด้วยมหาสมุทรแพนธาลัสสิกเป็นส่วนใหญ่ มหาสมุทรอีกแห่งหนึ่งเรียกว่า Iapetus ตามตำนานกรีกไททัน ทำให้โลกมีพื้นที่มหาสมุทรขนาดใหญ่มากในช่วงเวลานั้น
ในที่สุด! เมื่อประมาณ 320 ล้านปีก่อน มีการชนกันครั้งใหญ่ในเชิงธรณีวิทยาว่า “เมื่อแผ่นดินขนาดใหญ่ได้เคลื่อนมาชนกันทำให้เกิดทวีปแพนเจีย” ตามบทที่เขียนโดยนักวิทยาศาสตร์ Earth Trond Torsvik, Mathew Domeier และ Robin Cocks
อย่างไรก็ตาม แพนเจียไม่ใช่ดินแดนที่คนส่วนใหญ่คิด “แพนเจีย ไม่เคยรวมทุกทวีปในคราวเดียว” ยังมีดินแดนย่อยๆ ที่ค่อยๆ เคลื่อนที่เข้ามารวมกันในช่วงเวลาหลายล้านปี ต่อมา ในช่วงยุคเพอร์เมียน ( Permian period) 299 – 251 ล้านปีก่อน) “แผ่นดินที่ยังเหลือจำนวนมากได้ค่อยๆเคลื่อนไปทางตะวันออกเฉียงเหนือ”
2. เมื่อไรที่มันแยกตัวออกจากกัน
แพนเจียเริ่มแยกตัวในหลายช่วงระหว่าง 195 ล้านถึง 170 ล้านปีก่อน การแยกตัวเริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 195 ล้านปีก่อนในช่วงต้นยุคจูราสสิกเมื่อมหาสมุทรแอตแลนติกกลางเปิดออกทวีปแตกส่วนใหญ่ตามรอยก่อนหน้า
3. สภาวะอากาศของแพนเจีย
การมีผืนดินขนาดมหึมาหนึ่งผืนจะมีวัฏจักรภูมิอากาศที่แตกต่างกันมาก ตัวอย่างเช่น ภายในทวีปอาจแห้งสนิท เนื่องจากมันถูกขังอยู่หลังภูเขาขนาดใหญ่ที่ปิดกั้นความชื้นหรือปริมาณน้ำฝนทั้งหมด Murphy กล่าวเสริม
แบบจำลองสภาพภูมิอากาศยืนยันว่าภายในทวีปแพนเจีย นั้นมีฤดูกาลอย่างมาก ตามบทความปี 2016 ในวารสาร Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology นักวิจัยในการศึกษานี้ ใช้ข้อมูลทางชีววิทยาและทางกายภาพจาก แหล่งขุด Moradi ซึ่งเป็นบริเวณที่มีชั้น Paleosols (ดินฟอสซิล) ในภาคเหนือของไนเจอร์ เพื่อสร้างระบบนิเวศและสภาพอากาศขึ้นใหม่ในช่วงเวลาที่แพนเจียมีอยู่
เมื่อเปรียบเทียบกับทะเลทรายนามิบในแอฟริกาในปัจจุบันและลุ่มน้ำทะเลสาบอายร์ในออสเตรเลีย ภูมิอากาศโดยทั่วไปจะแห้งแล้งด้วยช่วงสั้นๆ ที่เปียกชื้นซ้ำๆ ซึ่งรวมถึงน้ำท่วมฉับพลันในบางครั้ง
พวก Cynodonts อาศัยอยู่ในพื้นที่เขตร้อนแห่งหนึ่งของแพนเจีย ซึ่งมีฝนตกชุกเหมือนมรสุมปีละสองครั้ง ทางเหนือมีโปรโคโลโฟนิดส์อาศัยอยู่ในเขตอบอุ่น ซึ่งมีฝนตกเพียงปีละครั้งเท่านั้น มีแนวโน้มว่า Cynodonts ต้องการพื้นที่ที่อุดมด้วยน้ำซึ่งจำกัดการเคลื่อนไหวของพวกมันในแพนเจีย นักวิจัยกล่าว
“เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่บางสิ่งที่พื้นฐานพอๆ กับวิธีที่ร่างกายจัดการกับของเสีย และยังสามารถจำกัดการเคลื่อนไหวของทั้งกลุ่ม” Whiteside กล่าวในแถลงการณ์ ในพื้นที่ที่แห้งแล้ง “สัตว์เลื้อยคลานมีข้อได้เปรียบในการแข่งขันเหนือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม” ซึ่งน่าจะเป็นเหตุผลว่าทำไมพวกมันจึงอยู่ที่นั่น Whiteside กล่าว
4. สัตว์ที่อาศัยในแพนเจีย
แพนเจียมีอายุอยู่มานานมากกว่า 100 ล้านปี และในช่วงเวลานั้นสัตว์หลายกลุ่มก็เจริญรุ่งเรือง ในช่วงยุคเพอร์เมียน แมลงต่างๆ เช่น แมลงปีกแข็งและแมลงปอก็เฟื่องฟู เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมรุ่นก่อน นั่นคือไซแนปซิดส์ (synapsids)
แต่การมีอยู่ของแพนเจียทับซ้อนกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ นั่นคือเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ หรือที่เรียกว่า Great Dying เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 252 ล้านปีก่อนและทำให้ 96% ของสัตว์ทะเลทั้งหมดและประมาณ 70% ของสายพันธุ์บนบกต้องสูญพันธุ์ตามรายงานของสมาคมธรณีวิทยาแห่งอเมริกา
ยุคไทรแอสสิกตอนต้นเห็นการเพิ่มขึ้นของอาร์คซอรัส กลุ่มของสัตว์ที่ก่อให้เกิดจระเข้ นก และสัตว์เลื้อยคลานมากมาย รวมทั้งไดโนเสาร์ และเมื่อประมาณ 230 ล้านปีก่อน ไดโนเสาร์ที่เก่าแก่ที่สุดก็โผล่ขึ้นมาบนแพนเจีย รวมทั้ง เทอโรพอด ซึ่งเป็นไดโนเสาร์ที่กินเนื้อเป็นอากาหาร ซึ่งส่วนใหญ่มีกระดูกและขนที่คล้ายกับนก
5. วัฏจักรในประวัติศาสตร์
การกำหนดค่าปัจจุบันของทวีปไม่น่าจะเป็นครั้งสุดท้าย มหาทวีปได้ก่อตัวขึ้นหลายครั้งในประวัติศาสตร์ของโลก เพียงเพื่อจะแยกออกเป็นทวีปใหม่ ตัวอย่างเช่น ตอนนี้ ออสเตรเลียกำลังค่อยๆ เข้าสู่เอเชีย และส่วนทางตะวันออกของแอฟริกากำลังค่อยๆ ออกห่างจากส่วนที่เหลือของทวีป
จากการศึกษาพบว่าการเคลื่อนที่ครั้งใหญ่จะเกิดขึ้นทุกๆ 750 ล้านปี เปลือกโลกมันเคลื่อนตัวตลอด เพียงแต่ว่าเรายังไม่ทราบว่ามันจะเปลี่ยนไปขนาดไหน
6. งานวิจัยปัจจุบันเกี่ยวกับแพนเจีย
นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ 3 มิติ เพื่อให้เข้าใจกลไกเบื้องหลังการเคลื่อนที่ของทวีปได้ดีขึ้น ในบทความปี 2018 ในวารสาร Geoscience Frontiers Masaki Yoshida และ M. Santosh อธิบายว่าพวกเขาสร้างแบบจำลองการเคลื่อนไหวของทวีปขนาดใหญ่ได้อย่างไร ตั้งแต่การล่มสลายของแพนเจียเมื่อประมาณ 200 ล้านปีก่อน
แบบจำลองแสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก และแรงพาความร้อนของเปลือกโลกทำงานร่วมกันอย่างไร เพื่อแยกส่วนและเคลื่อนย้ายมวลดินขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น มวลขนาดใหญ่ของ แพนเจียหุ้มฉนวนที่อยู่ด้านล่าง ทำให้เกิดการไหลเวียนที่จุดชนวนให้เกิดการแตกสลายในขั้นต้น
โมเดลเหล่านี้บ่งชี้ว่าตลอดหลายล้านปี มหาสมุทรแปซิฟิกจะหายไปเมื่อออสเตรเลีย อเมริกาเหนือ แอฟริกา และยูเรเซียมารวมกันในซีกโลกเหนือ ในที่สุด ทวีปเหล่านี้จะรวมกันเป็นมหาทวีปที่เรียกว่า “อเมเซีย (Amasia)” ทวีปที่เหลืออีก 2 ทวีป ได้แก่ แอนตาร์กติกาและอเมริกาใต้ คาดว่าจะยังคงเคลื่อนที่ไม่ได้และแยกจากมหาทวีปใหม่
