Když se naše živá archa otáčí kolem slunce, její současná smyčka je docela kruhová. Ale oběžná dráha Země není tak stabilní, jak si myslíte. Každých 405 tisíc let se oběžná dráha naší planety protáhne a stane se o 5 % eliptičtější a poté se vrátí na rovnoměrnější trajektorii. Tento cyklus známý jako orbitální excentricita, vede ke změnám globálního klimatu, ale jak přesně ovlivňuje život na Zemi, nebylo známo. Nyní nové důkazy naznačují, že kolísání oběžné dráhy Země může ovlivnit biologickou evoluci.
Tým vědců vedený paleoceanografem Lucem Beaufortem z francouzského Národního centra pro vědecký výzkum (CNRS) našel známky toho, že orbitální excentricita podporuje evoluční výbuchy nových druhů, alespoň ve fotosyntetickém planktonu (fytoplanktonu). Coccolithophores jsou mikroskopické řasy živené slunečním zářením, které vytvářejí vápencové desky kolem měkkých jednobuněčných těl. Tyto vápencové skořápky, nazývané kokolity, jsou ve fosilních záznamech extrémně běžné, poprvé se objevily asi před 215 miliony let ve svrchním triasu. Tyto oceánské unášeče jsou tak hojné, že významně přispívají k koloběhu živin na Zemi, takže síly, které mění jejich přítomnost, mohou ovlivnit systémy naší planety.
Zajímavé také:
- Může digitální kopie Země zachránit svět před klimatickou katastrofou?
- Vědci si nevšimli asteroidu, který se dostal velmi blízko k Zemi
Pomocí automatizované mikroskopie s umělou inteligencí změřili Beaufort a jeho kolegové 9 milionů kokolitů za 2,8 milionu let evoluce v Indickém a Tichém oceánu. Pomocí dobře datovaných vzorků oceánských sedimentárních hornin se jim to podařilo dostat neuvěřitelně podrobné rozlišení - asi 2 tisíce let. Vědci byli schopni použít rozsahy velikostí kokolitů k odhadu počtu druhů, protože předchozí genetické studie potvrdily, že různé druhy kokolitoforů z čeledi Noelaerhabdaceae lze rozlišit podle velikosti buněk.
Zjistili, že průměrná délka kokolitu sleduje pravidelný cyklus, který odpovídá 405 000letému cyklu excentricity oběžné dráhy. Největší průměrná velikost kokolitu se objevila s mírným časovým zpožděním po maximální excentricitě. Stalo se tak bez ohledu na to, zda byla Země v ledovcovém nebo meziledovém stavu.
"V moderním oceánu je rozmanitost fytoplanktonu největší v tropech, pravděpodobně kvůli vysokým teplotám a stabilním podmínkám, zatímco sezónní obrat druhů je nejvyšší ve středních šířkách kvůli silnému sezónnímu teplotnímu kontrastu," vysvětlují Beaufort a kolegové ve své práci.
Zjistili, že stejný vzorec se odehrává ve všech velkých časových škálách, které zkoumali. Jak se oběžná dráha Země stává eliptičtější, roční období kolem rovníku se stávají výraznějšími. Tyto různorodé podmínky povzbudily coccolithophores k diverzifikaci a produkci více druhů. Poslední evoluční fáze, kterou tým objevil, začala asi před 550 XNUMX lety – radiační událost, během níž se objevily nové druhy Gephyrocapsa. Beaufort a jeho kolegové potvrdili tuto interpretaci pomocí genetických dat z existujících druhů. Pomocí dat z obou oceánů byli také schopni rozlišovat mezi místními a globálními událostmi.
Výpočtem rychlosti akumulace hmoty ve vzorcích sedimentů vědci navíc zjistili potenciální vliv morfologicky odlišných druhů na uhlíkový cyklus Země, který mohou regulovat pomocí fotosyntézy a produkce vápencových (CaCO3) schránek.
Ve světle těchto zjištění a dalších podpůrných studií Beaufort a kolegové naznačují, že zpoždění mezi orbitální excentricitou a změnou klimatu může naznačovat, že „kokolitofory mohou spíše řídit, než jednoduše reagovat na změny v uhlíkovém cyklu“.
Jinými slovy, tyto mikroorganismy mohou spolu s dalším fytoplanktonem přispívat ke změně klimatu Země v reakci na tyto orbitální události. K potvrzení tohoto je však potřeba další práce.
Přečtěte si také: