Keď sa naša živá archa točí okolo slnka, jej súčasná slučka je celkom kruhová. Ale obežná dráha Zeme nie je taká stabilná, ako si myslíte. Každých 405 tisíc rokov sa obežná dráha našej planéty natiahne a stane sa o 5 % eliptickejšou a potom sa vráti na rovnomernejšiu trajektóriu. Tento cyklus známy ako orbitálna excentricita, vedie k zmenám globálnej klímy, ale to, ako presne ovplyvňuje život na Zemi, nebolo známe. Teraz nové dôkazy naznačujú, že výkyvy na obežnej dráhe Zeme môžu ovplyvniť biologickú evolúciu.
Tím vedcov pod vedením paleoceanografa Luca Beauforta z francúzskeho Národného centra pre vedecký výskum (CNRS) našiel známky toho, že orbitálna excentricita podporuje evolučné výbuchy nových druhov, prinajmenšom vo fotosyntetickom planktóne (fytoplanktón). Coccolithophores sú mikroskopické riasy vyživované slnečným žiarením, ktoré vytvárajú vápencové platne okolo mäkkých jednobunkových tiel. Tieto vápencové škrupiny, nazývané kokolity, sú vo fosílnych záznamoch mimoriadne bežné a prvýkrát sa objavili asi pred 215 miliónmi rokov v hornom triase. Tieto oceánske unášače sú také hojné, že výrazne prispievajú k kolobehu živín na Zemi, takže sily, ktoré menia ich prítomnosť, môžu ovplyvniť systémy našej planéty.
Tiež zaujímavé:
- Dokáže digitálna kópia Zeme zachrániť svet pred klimatickou katastrofou?
- Vedci si nevšimli asteroid, ktorý sa dostal veľmi blízko k Zemi
Pomocou automatizovanej mikroskopie s umelou inteligenciou zmeral Beaufort a jeho kolegovia 9 miliónov kokolitov počas 2,8 milióna rokov vývoja v Indickom a Tichom oceáne. Pomocou dobre datovaných vzoriek oceánskych sedimentárnych hornín sa im to podarilo dostať neuveriteľne podrobné rozlíšenie - asi 2 tisíc rokov. Výskumníci boli schopní použiť rozsahy veľkostí kokolitov na odhadnutie počtu druhov, pretože predchádzajúce genetické štúdie potvrdili, že rôzne druhy kokolitofórov z čeľade Noelaerhabdaceae možno rozlíšiť podľa veľkosti buniek.
Zistili, že priemerná dĺžka kokolitu sleduje pravidelný cyklus, ktorý zodpovedá 405 000-ročnému cyklu excentricity obežnej dráhy. Najväčšia priemerná veľkosť kokolitu sa objavila s miernym časovým oneskorením po maximálnej excentricite. Stalo sa to bez ohľadu na to, či bola Zem v ľadovom alebo medziľadovom stave.
"V modernom oceáne je diverzita fytoplanktónu najväčšia v trópoch, pravdepodobne kvôli vysokým teplotám a stabilným podmienkam, zatiaľ čo sezónny obrat druhov je najvyšší v stredných zemepisných šírkach kvôli silnému sezónnemu teplotnému kontrastu," vysvetľujú Beaufort a kolegovia vo svojej práci.
Zistili, že rovnaký vzor sa odohráva vo všetkých veľkých časových škálach, ktoré skúmali. Keď sa obežná dráha Zeme stáva eliptickejšou, ročné obdobia okolo jej rovníka sa stávajú výraznejšími. Tieto rôznorodé podmienky povzbudili kokolitofóry k diverzifikácii a produkcii viacerých druhov. Posledná evolučná fáza, ktorú tím objavil, sa začala asi pred 550 XNUMX rokmi - radiačná udalosť, počas ktorej sa objavili nové druhy Gephyrocapsa. Beaufort a jeho kolegovia potvrdili túto interpretáciu pomocou genetických údajov z existujúcich druhov. Pomocou údajov z oboch oceánov tiež dokázali rozlíšiť miestne a globálne udalosti.
Výpočtom rýchlosti akumulácie hmoty vo vzorkách sedimentov výskumníci navyše zistili potenciálny vplyv morfologicky odlišných druhov na uhlíkový cyklus Zeme, ktorý dokážu regulovať pomocou fotosyntézy a produkcie vápencových (CaCO3) schránok.
Vo svetle týchto zistení a ďalších podporných štúdií Beaufort a kolegovia naznačujú, že oneskorenie medzi orbitálnou excentricitou a klimatickými zmenami môže naznačovať, že "kokolitofory môžu skôr riadiť, než len reagovať na zmeny v uhlíkovom cykle."
Inými slovami, tieto mikroorganizmy môžu spolu s iným fytoplanktónom prispieť k zmene klímy Zeme v reakcii na tieto orbitálne udalosti. Na potvrdenie toho je však potrebná ďalšia práca.
Prečítajte si tiež: