Колебанията в орбитата на Земята оказват влияние върху еволюцията
Орбитата на Земята не е толкова стабилна, колкото може би си мислите. На всеки 405 000 години орбитата на нашата планета се разтяга и става 5 процента елиптична, преди да се върне на по-равномерния си път.
Учените отдавна са разбрали, че този цикъл, известен като орбитален ексцентрицитет, определя промените в глобалния климат, но как точно това влияе на живота на Земята, не беше известно. Сега нови доказателства сочат, че колебанията в орбитата на Земята действително могат да повлияят на биологичната еволюция, съобщава „Сайънс Алерт“.
Екип от учени, ръководен от палеокеанографа Люк Бофор от Френския национален център за научни изследвания (CNRS), е открил доказателства, че орбиталният ексцентрицитет стимулира еволюционни изблици на нови видове, поне при фотосинтезиращия планктон (фитопланктон).
Коколитофорите са микроскопични водорасли, хранещи се със слънчева светлина, които създават плочи от варовик около меките си едноклетъчни тела. Тези варовикови черупки, наречени коколити, са изключително разпространени в нашите фосилни записи – за първи път се появяват преди около 215 милиона години през горния триас. Тези океански дрейфуващи организми са толкова разпространени, че допринасят в огромна степен за цикъла на хранителните вещества на Земята, така че силите, които променят тяхното присъствие, могат да имат огромно въздействие върху системите на нашата планета.
Бофорт и колегите му изследват зашеметяващите 9 милиона коколити през 2,8 милиона години еволюция в Индийския и Тихия океан с помощта на автоматизирана микроскопия с изкуствен интелект. Използвайки добре датирани океански седиментни проби, те са успели да получат невероятно подробна резолюция от около 2000 години.
Те откриват, че средната дължина на коколита следва редовен цикъл, съответстващ на 405 000-годишния цикъл на ексцентричност на орбитата. Най-големият среден размер на коколита се появява с леко закъснение след най-високия ексцентрицитет. Това е независимо от факта дали Земята се намира в ледниково или междуледниково състояние.
“В съвременния океан най-голямо фитопланктонно разнообразие се наблюдава в тропическия пояс – закономерност, вероятно свързана с високите температури и стабилните условия, докато сезонното видово разнообразие е най-голямо на средни ширини поради силния сезонен температурен контраст”, обясняват Бофорт и колегите му в своя доклад.
Те установяват, че същата закономерност е отразена в големите времеви мащаби, които са изследвали. Когато орбитата на Земята става все по-елиптична, сезоните около нейния екватор стават все по-изразени. Тези по-разнообразни условия са подтикнали коколитофорите да се разнообразят в повече видове.
Най-новата еволюционна фаза, която екипът открива, започва преди около 550 000 години – радиационно събитие, при което се появяват нови видове Gephyrocapsa. Бофорт и колегите му потвърждават това тълкуване, като използват генетични данни за живите днес видове.
Като използвали данни от двата океана, те също така успели да разграничат локалните от глобалните събития.
Нещо повече, чрез изчисляване на скоростта на натрупване на маса в седиментните проби изследователите разгадават потенциалното въздействие на морфологично различните видове върху въглеродния цикъл на Земята, който те могат да модулират както чрез фотосинтезата, така и чрез производството на своите варовикови (CaCO3) черупки.
В светлината на тези констатации и други подкрепящи изследвания Бофорт и екипът предполагат, че наблюдаваното забавяне между орбиталния ексцентрицитет и промените в климата може да подскаже, че “коколитофорите могат да стимулират, а не само да реагират на промените във въглеродния цикъл”. С други думи, тези миниатюрни малки организми, заедно с други фитопланктони, могат да помогнат за промяната на климата на Земята в отговор на тези орбитални събития. Но е необходима допълнителна работа, за да се потвърди това. /БГНЕС
Responses