Ker se naša živa barka vrti okoli sonca, je njena trenutna zanka precej krožna. Toda Zemljina orbita ni tako stabilna, kot mislite. Vsakih 405 tisoč let se orbita našega planeta raztegne in postane za 5 % bolj eliptična, nato pa se vrne na bolj enakomerno tirnico. Ta cikel, znan kot orbitalna ekscentričnost, vodi do sprememb v globalnem podnebju, vendar natančno ni bilo znano, kako vpliva na življenje na Zemlji. Zdaj novi dokazi kažejo, da lahko nihanja v Zemljini orbiti vplivajo na biološko evolucijo.
Skupina znanstvenikov, ki jo vodi paleoceanograf Luc Beaufort iz francoskega Nacionalnega centra za znanstvene raziskave (CNRS), je odkrila znake, da orbitalna ekscentričnost daje prednost evolucijskim izbruhom novih vrst, vsaj v fotosintetičnem planktonu (fitoplanktonu). Kokolitofore so mikroskopske alge, ki se hranijo s sončno svetlobo in gradijo apnenčaste plošče okoli mehkih enoceličnih teles. Te apnenčaste školjke, imenovane kokoliti, so izjemno pogoste v fosilnih zapisih, prvič so se pojavile pred približno 215 milijoni let v zgornjem triasu. Teh oceanskih potapljačev je tako veliko, da veliko prispevajo k kroženju hranil na Zemlji, zato lahko sile, ki spremenijo njihovo prisotnost, vplivajo na sisteme našega planeta.
Zanimivo tudi:
- Ali lahko digitalna kopija Zemlje reši svet pred podnebno katastrofo?
- Znanstveniki niso opazili asteroida, ki bi se zelo približal Zemlji
Z uporabo avtomatizirane mikroskopije z umetno inteligenco so Beaufort in njegovi kolegi izmerili 9 milijonov kokolitov v 2,8 milijona let evolucije v Indijskem in Tihem oceanu. Z uporabo dobro datiranih vzorcev oceanskih sedimentnih kamnin jim je uspelo dobiti neverjetno podrobna ločljivost - približno 2 tisoč let. Raziskovalci so lahko uporabili razpone velikosti kokolitov za oceno števila vrst, ker so prejšnje genetske študije potrdile, da je mogoče različne vrste kokolitoforjev v družini Noelaerhabdaceae razlikovati po velikosti celic.
Ugotovili so, da povprečna dolžina kokolita sledi pravilnemu ciklu, ki ustreza 405-letnemu ciklu ekscentričnosti orbite. Največja povprečna velikost kokolita se je pojavila z rahlim časovnim zamikom po največji ekscentričnosti. To se je zgodilo ne glede na to, ali je bila Zemlja v ledeniškem ali medledenem stanju.
"V sodobnem oceanu je raznolikost fitoplanktona največja v tropih, verjetno zaradi visokih temperatur in stabilnih razmer, medtem ko je sezonski promet vrst najvišji na srednjih zemljepisnih širinah zaradi močnega sezonskega temperaturnega kontrasta," Beaufort in sodelavci pojasnjujejo v svojem delu
Ugotovili so, da se ta isti vzorec izvaja na vseh velikih časovnih skalah, ki so jih pregledali. Ko Zemljina orbita postane bolj eliptična, postanejo letni časi okoli njenega ekvatorja bolj izraziti. Ti raznoliki pogoji so spodbudili kokolitofore k diverzifikaciji in proizvodnji več vrst. Zadnja evolucijska faza, ki jo je odkrila ekipa, se je začela pred približno 550 leti - dogodek sevanja, med katerim so se pojavile nove vrste Gephyrocapsa. Beaufort in njegovi kolegi so potrdili to razlago z uporabo genetskih podatkov iz obstoječih vrst. Z uporabo podatkov iz obeh oceanov so lahko tudi razlikovali med lokalnimi in globalnimi dogodki.
Še več, z izračunom stopnje akumulacije mase v vzorcih sedimentov so raziskovalci ugotovili potencialni vpliv morfološko različnih vrst na kroženje ogljika na Zemlji, ki ga lahko uravnavajo s pomočjo fotosinteze in proizvodnje apnenčastih (CaCO3) lupin.
V luči teh ugotovitev in drugih podpornih študij Beaufort in njegovi sodelavci kažejo, da lahko zamik med orbitalno ekscentričnostjo in podnebnimi spremembami nakazuje, da "kokolitofori morda poganjajo, namesto da se preprosto odzivajo na spremembe v ciklu ogljika."
Z drugimi besedami, ti mikroorganizmi lahko skupaj z drugim fitoplanktonom prispevajo k podnebnim spremembam Zemlje kot odgovor na te dogodke v orbiti. Toda za potrditev tega je potrebno nadaljnje delo.
Preberite tudi: