Тъй като нашият жив ковчег се върти около слънцето, сегашната му верига е доста кръгла. Но орбитата на Земята не е толкова стабилна, колкото си мислите. На всеки 405 хиляди години орбитата на нашата планета се разтяга и става с 5% по-елипсовидна, след което се връща към по-равномерна траектория. Този цикъл, известен като орбитален ексцентрицитет, води до промени в глобалния климат, но как точно се отразява на живота на Земята не беше известно. Сега нови доказателства сочат, че колебанията в орбитата на Земята могат да повлияят на биологичната еволюция.
Екип от учени, ръководен от палеоокеанографа Люк Бофорт от Националния център за научни изследвания на Франция (CNRS), откри признаци, че орбиталният ексцентрицитет благоприятства еволюционните изблици на нови видове, поне във фотосинтетичния планктон (фитопланктон). Коколитофорите са микроскопични, хранени със слънчева светлина водорасли, които изграждат варовикови плочи около меки едноклетъчни тела. Тези варовикови черупки, наречени коколити, са изключително често срещани във вкаменелостите, появявайки се за първи път преди около 215 милиона години в горния триас. Тези океански скитници са толкова изобилни, че дават огромен принос за хранителния цикъл на Земята, така че силите, които променят тяхното присъствие, могат да повлияят на системите на нашата планета.
Също интересно:
- Може ли цифрово копие на Земята да спаси света от климатична катастрофа?
- Учените не са забелязали астероид, който се е приближил много близо до Земята
Използвайки автоматизирана микроскопия с изкуствен интелект, Бофорт и колегите му измерват 9 милиона коколита за 2,8 милиона години еволюция в Индийския и Тихия океан. Използвайки добре датирани проби от океански седиментни скали, те успяха получавам невероятно детайлна резолюция - около 2 хиляди години. Изследователите са успели да използват диапазоните на размера на коколита, за да оценят броя на видовете, тъй като предишни генетични изследвания са потвърдили, че различните видове коколитофори в семейство Noelaerhabdaceae могат да бъдат разграничени по размер на клетката.
Те откриха, че средната дължина на коколита следва редовен цикъл, който съответства на 405 000-годишния цикъл на ексцентричността на орбитата. Най-големият среден размер на коколита се появява с леко забавяне след максималния ексцентрицитет. Това се е случило независимо дали Земята е била в ледниково или междуледниково състояние.
„В съвременния океан разнообразието на фитопланктона е най-голямо в тропиците, вероятно поради високите температури и стабилните условия, докато сезонният оборот на видовете е най-висок в средните ширини поради силния сезонен температурен контраст“, обясняват Бофорт и колеги в своята работа
Те откриха, че същият модел се играе във всички големи времеви мащаби, които изследваха. Тъй като орбитата на Земята става по-елипсовидна, сезоните около нейния екватор стават по-ясно изразени. Тези разнообразни условия насърчиха коколитофорите да диверсифицират и произвеждат повече видове. Последната еволюционна фаза, която екипът откри, започна преди около 550 XNUMX години - радиационно събитие, по време на което се появиха нови видове Gephyrocapsa. Бофорт и колегите му потвърдиха тази интерпретация, използвайки генетични данни от съществуващи видове. Използвайки данни от двата океана, те също успяха да направят разлика между местни и глобални събития.
Освен това, чрез изчисляване на скоростта на натрупване на маса в проби от седименти, изследователите откриха потенциалното влияние на морфологично различни видове върху въглеродния цикъл на Земята, който те могат да регулират с помощта на фотосинтеза и производството на варовикови (CaCO3) черупки.
В светлината на тези констатации и други подкрепящи проучвания, Beaufort и колегите предполагат, че забавянето между орбиталния ексцентрицитет и изменението на климата може да предполага, че "коколитофорите може да управляват, а не просто да реагират на промените в въглеродния цикъл".
С други думи, тези микроорганизми, заедно с друг фитопланктон, могат да допринесат за изменението на климата на Земята в отговор на тези орбитални събития. Но е необходима допълнителна работа, за да се потвърди това.
Прочетете също: