Når vår levende ark kretser rundt solen, er dens strømsløyfe ganske sirkulær. Men jordens bane er ikke så stabil som du tror. Hvert 405 tusen år strekker planeten vår seg og blir 5% mer elliptisk, og går deretter tilbake til en jevnere bane. Denne syklusen kjent som orbital eksentrisitet, fører til endringer i det globale klimaet, men nøyaktig hvordan det påvirker livet på jorden var ukjent. Nå tyder nye bevis på at svingninger i jordens bane kan påvirke biologisk evolusjon.
Et team av forskere ledet av paleoceanograf Luc Beaufort fra Frankrikes nasjonale senter for vitenskapelig forskning (CNRS) fant tegn på at orbital eksentrisitet favoriserer evolusjonære utbrudd av nye arter, i det minste i fotosyntetisk plankton (fytoplankton). Coccolithophores er mikroskopiske, sollysmatede alger som bygger kalksteinsplater rundt myke encellede kropper. Disse kalksteinskjellene, kalt kokkolitter, er ekstremt vanlige i fossilregistrene, og dukket først opp for rundt 215 millioner år siden i øvre trias. Disse havdriftene er så mange at de gir et enormt bidrag til jordens næringssyklus, så krefter som endrer deres tilstedeværelse kan påvirke planetens systemer.
Også interessant:
- Kan en digital kopi av jorden redde verden fra klimakatastrofe?
- Forskere la ikke merke til en asteroide som kom veldig nær jorden
Ved å bruke automatisert mikroskopi med kunstig intelligens målte Beaufort og hans kolleger 9 millioner kokkolitter over 2,8 millioner år med evolusjon i det indiske hav og Stillehavet. Ved å bruke godt daterte prøver av oseaniske sedimentære bergarter var de i stand til det få utrolig detaljert oppløsning - ca 2 tusen år. Forskerne var i stand til å bruke coccolith-størrelsesområdene for å estimere antall arter fordi tidligere genetiske studier hadde bekreftet at forskjellige arter av coccolithophores i familien Noelaerhabdaceae kan skilles ut etter cellestørrelse.
De fant at den gjennomsnittlige lengden på kokolitten følger en vanlig syklus som tilsvarer den 405 000-årige syklusen til banens eksentrisitet. Den største gjennomsnittlige kokkolittstørrelsen dukket opp med en liten tidsforsinkelse etter maksimal eksentrisitet. Dette skjedde uavhengig av om jorden var i is- eller mellomistid.
"I det moderne havet er planteplanktonmangfoldet størst i tropene, sannsynligvis på grunn av høye temperaturer og stabile forhold, mens sesongmessig omsetning av arter er høyest på mellombreddegrader på grunn av sterk sesongmessig temperaturkontrast," forklarer Beaufort og kolleger i sitt arbeid
De fant ut at det samme mønsteret spilte ut på alle de store tidsskalaene de undersøkte. Etter hvert som jordens bane blir mer elliptisk, blir årstidene rundt ekvator mer uttalt. Disse forskjellige forholdene oppmuntret kokolitoforer til å diversifisere og produsere flere arter. Den siste evolusjonsfasen som teamet oppdaget begynte for rundt 550 XNUMX år siden - en strålingshendelse der nye arter av Gephyrocapsa dukket opp. Beaufort og hans kolleger bekreftet denne tolkningen ved å bruke genetiske data fra eksisterende arter. Ved å bruke data fra begge hav, klarte de også å skille mellom lokale og globale hendelser.
Dessuten, ved å beregne hastigheten på masseakkumulering i sedimentprøver, fant forskerne ut den potensielle påvirkningen av morfologisk forskjellige arter på jordens karbonsyklus, som de kan regulere ved hjelp av fotosyntese og produksjon av kalksteinskall (CaCO3).
I lys av disse funnene og andre støttende studier, antyder Beaufort og kollegene at etterslepet mellom orbital eksentrisitet og klimaendringer kan tyde på at "coccolithophores kan være drivende i stedet for bare å reagere på endringer i karbonsyklusen."
Med andre ord kan disse mikroorganismene, sammen med annet planteplankton, bidra til jordens klimaendringer som svar på disse orbitale hendelsene. Men det er behov for ytterligere arbeid for å bekrefte dette.
Les også: