Поворачивай! Изменение орбиты Земли повлияло на эволюцию — исследование

2 декабря 2021, 13:37
Восход Земли с Луны (Фото:NASA/Bill Anders)

Восход Земли с Луны (Фото:NASA/Bill Anders)

Группа ученых из Французского национального центра научных исследований (CNRS) выявила неожиданный фактор, который влияет на эволюцию видов.

Ученые показали, что колебания орбиты Земли могли вызвать появление новых видов микроскопических водорослей.

Каждые 405 000 лет орбита нашей планеты вытягивается и становится эллиптической на 5 процентов, прежде чем вернуться на привычный путь. Этот цикл, известный как эксцентриситет орбиты, вызывает изменения в глобальном климате, но как именно он влияет на жизнь на Земле, было неизвестно. Теперь новые данные свидетельствуют о том, что колеблющаяся орбита Земли может действительно повлиять на биологическую эволюцию.

Видео дня

Группа ученых во главе с палеоокеанографом Люком Бофором из CNRS обнаружила ключи к разгадке того, что эксцентриситет орбиты вызывает эволюционные всплески новых видов, по крайней мере, в планктоне фотосинтезирующей разновидности (фитопланктон).

Кокколитофориды — это микроскопические водоросли, питающиеся солнечным светом, которые образуют известняковые пластинки вокруг своих мягких одноклеточных тел. Эти известняковые раковины, называемые кокколитами, чрезвычайно распространены в наших летописях окаменелостей — они впервые появились около 215 млн лет назад в верхнем триасе.

Эти океанические дрейферы настолько многочисленны, что вносят огромный вклад в круговорот питательных веществ на Земле, поэтому силы, изменяющие их присутствие, могут иметь огромное влияние на системы нашей планеты.

Бофорт и его коллеги измерили ошеломляющие 9 млн кокколитов за период в 2,8 миллиона лет эволюции в Индийском и Тихом океанах с помощью автоматизированной микроскопии искусственного интеллекта.

Исследователи смогли использовать диапазоны размеров кокколитов для оценки количества видов, поскольку предыдущие генетические исследования подтвердили, что разные виды кокколитофорид семейства Noelaerhabdaceae можно отличить друг от друга по размеру их клеток.

Они обнаружили, что средняя длина кокколита соответствует регулярному циклу в соответствии с 405000-летним циклом эксцентриситета орбиты. Самый крупный средний размер кокколита проявился через некоторое время после максимального эксцентриситета. Это было независимо от того, находилась ли Земля в ледниковом или межледниковом состоянии.

«В современном океане самое высокое разнообразие фитопланктона обнаружено в тропической полосе, что, вероятно, связано с высокими температурами и стабильными условиями, тогда как сезонный круговорот видов наиболее высок в средних широтах из-за сильного сезонного температурного контраста», — объяснили ученые в своей статье.

Они обнаружили, что эта же закономерность отражается на больших временных масштабах, которые они исследовали. По мере того как орбита Земли становится более эллиптической, сезоны вокруг ее экватора становятся более отчетливыми. Эти более разнообразные условия побудили кокколитофориды к появлению большего количества видов.

Последняя фаза эволюции, которую обнаружила команда, началась около 550 000 лет назад — радиационное событие, в результате которого появились новые виды Gephyrocapsa. Бофорт и его коллеги подтвердили эту интерпретацию, используя генетические данные о видах, живущих сегодня.

Бофорт и его команда предполагают, что отставание, наблюдаемое между эксцентриситетом орбиты и изменениями климата, может указывать на то, что «кокколитофориды могут приводить к изменениям углеродного цикла, а не просто реагировать на них». Другими словами, эти крохотные организмы, наряду с другим фитопланктоном, могут помочь изменить климат Земли в ответ на эти орбитальные события. Но для подтверждения этого требуются дальнейшие работы.

Ранее НВ писал, что ученые обнаружили, возможно, самого раннего многоклеточного животного возрастом миллиард лет. Крошечная окаменелость, найденная в Шотландском нагорье, может быть недостающим звеном в эволюции жизни на Земле.

Ученые считают, что древняя окаменелость демонстрирует свидетельства существования двух совершенно разных типов клеток и, похоже, принадлежит древнему организму где-то между одноклеточными и многоклеточными животными.

Это делает его, возможно, самым старым в своем роде окаменелым открытием, которое может пролить свет на то, как самые примитивные формы жизни превратились в многоклеточные организмы, сообщается в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

«Происхождение сложных многоклеточных и происхождение животных считаются двумя наиболее важными событиями в истории жизни на Земле, наше открытие проливает новый свет на оба эти эпизода», — сказал палеобиолог Чарльз Веллман из Университета Шеффилда в Великобритании.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X