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地球轨道的波动会影响进化

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由于我们的生活方舟围绕太阳旋转,因此它的电流循环是圆形的。 但是地球的轨道并不像你想象的那么稳定。 每 405 万年,我们星球的轨道就会拉伸并变得更椭圆 5%,然后回到更均匀的轨道。 这个循环被称为 轨道偏心率,导致全球气候发生变化,但它究竟如何影响地球上的生命尚不清楚。 现在,新的证据表明地球轨道的波动可能会影响生物进化。

由法国国家科学研究中心 (CNRS) 的古海洋学家 Luc Beaufort 领导的一组科学家发现了轨道偏心率有利于新物种进化爆发的迹象,至少在光合浮游生物(浮游植物)中是这样。 球石藻是微小的、以阳光为食的藻类,它们在柔软的单细胞体周围形成石灰石板。 这些石灰岩贝壳被称为球石,在化石记录中极为常见,大约在 215 亿年前首次出现在上三叠纪。 这些海洋漂流物非常丰富,它们对地球的营养循环做出了巨大贡献,因此改变它们存在的力量会影响我们星球的系统。

也很有趣:

Beaufort 和他的同事使用带有人工智能的自动显微镜,测量了印度洋和太平洋 9 万年进化过程中的 2,8 万颗球石。 使用年代久远的海洋沉积岩样本,他们能够 得到 令人难以置信的详细分辨率 - 大约 2 年。 研究人员能够使用球石大小范围来估计物种数量,因为之前的遗传研究已经证实,Noelaerhabdaceae 科中不同种类的球石藻可以通过细胞大小来区分。

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他们发现,球石的平均长度遵循一个规律的周期,对应于轨道偏心率的 405 年周期。 最大的平均球石大小出现在最大偏心率之后有轻微的时间延迟。 无论地球处于冰川期还是间冰期,这种情况都会发生。

“在现代海洋中,热带地区的浮游植物多样性最大,这可能是由于高温和稳定的条件,而由于强烈的季节性温度对比,物种的季节性更替在中纬度地区最高,”Beaufort 及其同事在他们的工作中解释道

他们发现在他们检查的所有大时间尺度上都出现了同样的模式。 随着地球轨道变得更加椭圆,赤道周围的季节变得更加明显。 这些不同的条件促使球石藻多样化并产生更多物种。 该团队发现的最后一个进化阶段开始于大约 550 万年前——一次辐射事件,在此期间出现了新的 Gephyrocapsa 物种。 Beaufort 和他的同事使用现存物种的遗传数据证实了这种解释。 利用来自两大洋的数据,他们还能够区分本地事件和全球事件。

此外,通过计算沉积物样本的质量积累率,研究人员发现了形态不同的物种对地球碳循环的潜在影响,他们可以借助光合作用和石灰石 (CaCO3) 壳的产生来调节这种影响。

地球轨道的波动会影响进化
不同时期球石大小的变化:中新世(左)、更新世(右)。

鉴于这些发现和其他支持性研究,Beaufort 及其同事认为,轨道偏心率和气候变化之间的滞后可能表明“球石藻可能正在驱动而不是简单地响应碳循环的变化。”

换句话说,这些微生物以及其他浮游植物可能会响应这些轨道事件而导致地球气候变化。 但需要进一步的工作来证实这一点。

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