Saat bahtera hidup kita berputar mengelilingi matahari, lingkaran arusnya cukup melingkar. Tapi orbit Bumi tidak stabil seperti yang Anda pikirkan. Setiap 405 ribu tahun, orbit planet kita membentang dan menjadi 5% lebih elips, dan kemudian kembali ke lintasan yang lebih rata. Siklus ini dikenal sebagai eksentrisitas orbit, menyebabkan perubahan dalam iklim global, tetapi bagaimana tepatnya hal itu mempengaruhi kehidupan di Bumi tidak diketahui. Sekarang, bukti baru menunjukkan bahwa fluktuasi orbit Bumi dapat mempengaruhi evolusi biologis.
Sebuah tim ilmuwan yang dipimpin oleh paleoceanographer Luc Beaufort dari Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Prancis (CNRS) menemukan tanda-tanda bahwa eksentrisitas orbit mendukung ledakan evolusioner spesies baru, setidaknya pada plankton fotosintesis (fitoplankton). Coccolithophores adalah ganggang mikroskopis, pemakan sinar matahari yang membangun lempeng batu kapur di sekitar tubuh uniseluler yang lembut. Cangkang batu kapur ini, yang disebut coccolith, sangat umum dalam catatan fosil, pertama kali muncul sekitar 215 juta tahun yang lalu di Trias Atas. Drifter samudera ini sangat melimpah sehingga mereka memberikan kontribusi besar pada siklus nutrisi Bumi, sehingga kekuatan yang mengubah kehadiran mereka dapat memengaruhi sistem planet kita.
Juga menarik:
- Bisakah salinan digital Bumi menyelamatkan dunia dari bencana iklim?
- Para ilmuwan tidak melihat asteroid yang datang sangat dekat dengan Bumi
Menggunakan mikroskop otomatis dengan kecerdasan buatan, Beaufort dan rekan-rekannya mengukur 9 juta coccolith selama 2,8 juta tahun evolusi di lautan India dan Pasifik. Dengan menggunakan sampel batuan sedimen samudera yang berumur baik, mereka dapat Dapatkan resolusi sangat rinci - sekitar 2 ribu tahun. Para peneliti dapat menggunakan rentang ukuran coccolith untuk memperkirakan jumlah spesies karena studi genetik sebelumnya telah mengkonfirmasi bahwa spesies coccolithophores yang berbeda dalam famili Noelaerhabdaceae dapat dibedakan berdasarkan ukuran sel.
Mereka menemukan bahwa panjang rata-rata coccolith mengikuti siklus reguler yang sesuai dengan siklus eksentrisitas orbit 405 tahun. Ukuran coccolith rata-rata terbesar muncul dengan sedikit waktu tunda setelah eksentrisitas maksimum. Ini terjadi terlepas dari apakah Bumi berada dalam keadaan glasial atau interglasial.
"Di laut modern, keanekaragaman fitoplankton paling besar di daerah tropis, kemungkinan karena suhu tinggi dan kondisi stabil, sementara pergantian musiman spesies tertinggi di garis lintang tengah karena kontras suhu musiman yang kuat," Beaufort dan rekan menjelaskan dalam pekerjaan mereka.
Mereka menemukan bahwa pola yang sama ini terjadi pada semua skala waktu besar yang mereka teliti. Saat orbit Bumi menjadi lebih elips, musim di sekitar ekuatornya menjadi lebih jelas. Kondisi yang beragam ini mendorong coccolithophores untuk melakukan diversifikasi dan menghasilkan lebih banyak spesies. Fase evolusi terakhir yang ditemukan tim dimulai sekitar 550 tahun yang lalu - peristiwa radiasi di mana spesies baru Gephyrocapsa muncul. Beaufort dan rekan-rekannya mengkonfirmasi interpretasi ini menggunakan data genetik dari spesies yang masih ada. Menggunakan data dari kedua lautan, mereka juga dapat membedakan antara peristiwa lokal dan global.
Selain itu, dengan menghitung laju akumulasi massa dalam sampel sedimen, para peneliti menemukan pengaruh potensial spesies yang berbeda secara morfologis pada siklus karbon Bumi, yang dapat mereka atur dengan bantuan fotosintesis dan produksi cangkang batu kapur (CaCO3).
Mengingat temuan ini dan studi pendukung lainnya, Beaufort dan rekan menyarankan bahwa jeda antara eksentrisitas orbital dan perubahan iklim mungkin menunjukkan bahwa "coccolithophores mungkin mengemudi daripada hanya menanggapi perubahan dalam siklus karbon."
Dengan kata lain, mikroorganisme ini, bersama dengan fitoplankton lainnya, dapat berkontribusi pada perubahan iklim Bumi sebagai respons terhadap peristiwa orbit ini. Tetapi pekerjaan lebih lanjut diperlukan untuk mengkonfirmasi hal ini.
Baca juga: