Nové důkazy naznačují, že kolísavá dráha Země může mít vliv na evoluci

Jak náš živý vesmír kmitá kolem Slunce, současný prstenec je poněkud kruhový. Ale oběžná dráha Země není tak stabilní, jak si myslíte.

Každých 405 000 let se oběžná dráha naší planety prodlouží a stane se o 5 % eliptickou, než se vrátí na více rovnovážnou dráhu.

Dávno jsme pochopili tento cyklus, známý jako orbitální excentricitaA Způsobující změny v globálním klimatu, ale jak přesně to ovlivňuje život na Zemi, nebylo známo.

Nyní nové důkazy naznačují, že kolísavá oběžná dráha Země může skutečně ovlivnit biologickou evoluci.

Tým vědců vedený paleontologem Lukem Beaufortem, od Francouzské národní centrum pro vědecký výzkum (CNRS) Objevila důkazy, že orbitální excentricita pohání evoluční výbuchy nových druhů, alespoň v planktonu fotosyntetické diverzity (fytoplankton).

coccolithophorus Jsou to mikroskopické řasy, které požírají sluneční světlo a kolem jejich měkkých, jednobuněčných těl vytvářejí vrstvy vápence. Tyto vápnité schránky, zvané kokolity, jsou v našich fosilních záznamech velmi běžné – poprvé se objevily asi před 215 miliony let během svrchního triasu.

Přemýšleli jste někdy, jak vznikly Bílé útesy Doveru?

Jsou vyrobeny z #fosílie! Jednobuněčné kokolitofory produkují uhličitan vápenatý # ořechy které zkamení a tvoří křídu!

Podívejte se na tento klip formace Cocolith, s laskavým svolením Alison R. Taylor!# Paleontologie pic.twitter.com/5N95rQxB20

– ProjectFOSSIL 13. prosince 2018

Tyto oceánské bouře jsou tak hojné, že významně přispívají k cyklům živin na Zemi, takže síly, které mění jejich přítomnost, mohou mít významný dopad na systémy naší planety.

Beaufort a kolegové naměřili 9 milionů kokolitů během 2,8 milionu let evoluce v Indo-Pacifiku s pomocí automatizované mikroskopie umělé inteligence. Pomocí dobře datovaných vzorků sedimentárních oceánů byli schopni získat neuvěřitelně podrobné rozlišení asi 2000 let.

Vědci byli schopni použít rozsahy velikosti kostrče k odhadu počtu druhů, jako je např Předchozí genetické studie potvrdili, že různé druhy v čeledi Coccolithophores Noelaerhabdaceae lze rozlišit podle velikosti jejich buněk.

Objevili průměrnou délku kokolitu, který sleduje pravidelný cyklus v souladu s cyklem orbitální excentricity trvajícím 405 000 let. Největší střední velikost kostrče vykazovala mírné časové zpoždění po nejvyšší centrální odchylce. To bylo bez ohledu na to, zda Země zažívala led nebo led.

„V moderním oceánu je nejvyšší diverzita fytoplanktonu v rovníkové oblasti, což je vzorec, který pravděpodobně souvisí s vysokými teplotami a stabilními podmínkami, zatímco sezónní obrat druhů je vyšší ve středních zeměpisných šířkách kvůli silným změnám sezónních teplot,“ Beaufort a kolegové vysvětlují. v jejich papíru.

Zjistili, že stejný vzorec byl obrácený ve velkých časových škálách, které zkoumali. Jak se oběžná dráha Země stává eliptičtější, roční období kolem rovníku jsou jasnější. Tyto rozmanitější podmínky přiměly cokolitofory k diverzifikaci do více druhů.

„Větší diverzita v ekologických výklencích, když je sezónnost vysoká, vede k většímu počtu druhů, protože adaptace Noelaerhabdaceae je charakterizována úpravou velikosti kostrče a stupněm kalcifikace, aby se dařilo v nových prostředích.“

Variace velikosti kostrče v různých časových obdobích: miocén (vlevo), pleistocén (vpravo). Sledujte oblíbené

Nejnovější evoluční fáze objevená týmem začala asi před 550 000 lety – nová radioaktivní událost jevirocapsa se objevily druhy. Beaufort a kolegové potvrdili tuto interpretaci pomocí genetických dat o dnes žijících druzích.

Pomocí dat z obou oceánů byli také schopni rozlišit místní a globální události.

Kromě toho výpočtem rychlostí akumulace hmoty ve vzorcích sedimentů vědci odhalují morfologicky pravděpodobný vliv různých druhů na uhlíkový cyklus Země, který mohou modulovat jak prostřednictvím fotosyntézy, tak produkcí vápencových schránek (CaCO3).

Lehčí typy (např. E. huxleyi A G. Caribianica) se nejvíce podílejí na vývozu kokolitového uhličitanu,“ Týmové knihy, který ukazuje, že když dominují středně velké oportunní druhy, ukládá se méně uhlíku přes schránky mrtvých zvířat, která klesají do hlubin.

Ve světle těchto a dalších výsledků Podpora vyhledáváníBeaufort a jeho tým naznačují, že pozorovaný rozdíl mezi orbitální excentricitou a změnami klimatu by mohl naznačovat, že „kokolitofory mohou řídit – spíše než jednoduše reagovat – na změny v uhlíkovém cyklu“.

Jinými slovy, tyto drobné mikroorganismy mohou spolu s dalším fytoplanktonem pomoci změnit klima Země v reakci na tyto tropické události. K potvrzení toho je ale potřeba více práce.

Tento výzkum byl publikován v temperamentní povaha.