Tā kā mūsu dzīvais šķirsts griežas ap sauli, tā pašreizējā cilpa ir diezgan apļveida. Bet Zemes orbīta nav tik stabila, kā jūs domājat. Ik pēc 405 tūkstošiem gadu mūsu planētas orbīta stiepjas un kļūst par 5% eliptiskāka, un pēc tam atgriežas vienmērīgākā trajektorijā. Šis cikls pazīstams kā orbītas ekscentriskums, noved pie izmaiņām globālajā klimatā, taču nebija zināms, kā tieši tas ietekmē dzīvību uz Zemes. Tagad jauni pierādījumi liecina, ka Zemes orbītas svārstības var ietekmēt bioloģisko evolūciju.
Zinātnieku komanda, kuru vadīja paleoceanogrāfs Luks Boforts no Francijas Nacionālā zinātnisko pētījumu centra (CNRS), atklāja pazīmes, ka orbītas ekscentriskums veicina jaunu sugu evolūcijas uzliesmojumus, vismaz fotosintētiskajā planktonā (fitoplanktonā). Kokolitofori ir mikroskopiskas, ar saules gaismu barotas aļģes, kas veido kaļķakmens plāksnes ap mīkstiem vienšūnu ķermeņiem. Šīs kaļķakmens čaulas, ko sauc par kokolītiem, ir ārkārtīgi izplatītas fosilajos ierakstos, un tās pirmo reizi parādījās apmēram pirms 215 miljoniem gadu augšējā triasā. Šo okeāna dreifētāju ir tik daudz, ka tie sniedz milzīgu ieguldījumu Zemes barības vielu ciklā, tāpēc spēki, kas maina to klātbūtni, var ietekmēt mūsu planētas sistēmas.
Interesanti arī:
- Vai Zemes digitālā kopija var izglābt pasauli no klimata katastrofas?
- Zinātnieki nepamanīja asteroīdu, kas pienāca ļoti tuvu Zemei
Izmantojot automatizētu mikroskopiju ar mākslīgo intelektu, Boforts un viņa kolēģi 9 miljonu gadu laikā Indijas un Klusā okeāna evolūcijas laikā izmērīja 2,8 miljonus kokolītu. Izmantojot labi datētus okeāna nogulumiežu paraugus, viņi to spēja gūt neticami detalizēta izšķirtspēja - apmēram 2 tūkstoši gadu. Pētnieki varēja izmantot kokolītu izmēru diapazonus, lai novērtētu sugu skaitu, jo iepriekšējie ģenētiskie pētījumi apstiprināja, ka dažādas kokolitoforu sugas Noelaerhabdaceae ģimenē var atšķirt pēc šūnu lieluma.
Viņi atklāja, ka vidējais kokolīta garums seko regulāram ciklam, kas atbilst orbītas ekscentricitātes 405 000 gadu ciklam. Lielākais vidējais kokolīta izmērs parādījās ar nelielu laika nobīdi pēc maksimālās ekscentricitātes. Tas notika neatkarīgi no tā, vai Zeme atradās ledāju vai starpleduslaiku stāvoklī.
"Mūsdienu okeānā fitoplanktona daudzveidība ir vislielākā tropos, iespējams, augstās temperatūras un stabilu apstākļu dēļ, savukārt sugu sezonālā apgrozība ir vislielākā vidējos platuma grādos spēcīga sezonas temperatūras kontrasta dēļ," savā darbā skaidro Boforts un kolēģi.
Viņi atklāja, ka tas pats modelis tika novērots visās lielajās laika skalās, ko viņi pārbaudīja. Tā kā Zemes orbīta kļūst eliptiskāka, gadalaiki ap tās ekvatoru kļūst izteiktāki. Šie dažādie apstākļi mudināja kokolitoforus dažādot un ražot vairāk sugu. Pēdējā evolūcijas fāze, ko komanda atklāja, sākās apmēram pirms 550 XNUMX gadu - radiācijas notikums, kura laikā parādījās jaunas Gephyrocapsa sugas. Boforts un viņa kolēģi apstiprināja šo interpretāciju, izmantojot ģenētiskos datus no esošajām sugām. Izmantojot abu okeānu datus, viņi arī spēja atšķirt vietējos un globālos notikumus.
Turklāt, aprēķinot masas uzkrāšanās ātrumu nogulumu paraugos, pētnieki noskaidroja morfoloģiski atšķirīgu sugu iespējamo ietekmi uz Zemes oglekļa ciklu, ko tās var regulēt ar fotosintēzes palīdzību un kaļķakmens (CaCO3) čaulu ražošanu.
Ņemot vērā šos atklājumus un citus apstiprinošus pētījumus, Boforts un kolēģi norāda, ka nobīde starp orbītas ekscentriskumu un klimata pārmaiņām var likt domāt, ka "kokolitofori var vadīt, nevis vienkārši reaģēt uz izmaiņām oglekļa ciklā."
Citiem vārdiem sakot, šie mikroorganismi kopā ar citiem fitoplanktoniem var veicināt Zemes klimata pārmaiņas, reaģējot uz šiem orbītas notikumiem. Bet, lai to apstiprinātu, ir jāturpina darbs.
Lasi arī: