05 юли 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Колебаещата се орбита на Земята може да е оказала влияние върху еволюцията

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 02 декември 2021 в 11:25 122630
Изгрев на Земята от Луната. Кредит: NASA/Bill Anders

На всеки 405 000 години орбитата на нашата планета се разтяга и става 5 процента по-елипсовидна, преди да се върне към по-гладка траектория.

Учените отдавна знаят, че този цикъл, известен като орбитален ексцентрицитет, води до промени в глобалния климат, но как точно влияе на живота на земята, не бе изяснено доскоро.

Сега нови доказателства сочат, че колебаещата се орбита на Земята може действително да повлияе на биологичната еволюция.

Екип от учени, ръководен от палеокеанографа Люк Бофорт (Luc Beaufort), от Френския национален център за научни изследвания (CNRS) открива улики, че ексцентрицитетът на орбитата води до еволюционни експлозии на нови видове, поне за фотосинтезиращия планктон (фитопланктон).

Коколитофорите са микроскопични водорасли, които използвайки слънчевата светлина създават варовикови плочи от 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 организми са толкова изобилни, че допринасят значително за циклите на хранителните вещества на Земята, така че силите, които променят присъствието им, могат да имат огромно влияние върху екосистемите на нашата планета.

Бофорт и колегите му измерват невероятните 9 милиона коколита от 2,8 милиона години на еволюция в Индийския и Тихия океан използвайки автоматизирана микроскопия с помощта на изкуствен интелект. Използвайки добре датирани океански седиментни проби, те успяват да получат невероятно подробна информация от около 2000 години.

Изследователите са успели да използват диапазоните на размерите на коколитите, за да оценят броя на видовете, тъй като предишни генетични проучвания потвърдиха, че различните видове от семейството на коколитофорите Noelaerhabdaceae могат да бъдат разграничени чрез размерите на на клетките им.

Учените откриват, че средният размер на коколита следва редовен цикъл в съответствие с 405 000-годишния цикъл на орбиталния ексцентрицитет. Най-големият среден размер на коколита се появява с леко закъснение след най-високия ексцентрицитет. И това бе независимо дали Земята е била в ледников или междуледников период.

„В съвременния океан най-голямото разнообразие на фитопланктона се намира в тропическата ивица, модел, вероятно свързан с високи температури и стабилни условия, докато сезонният оборот на видовете е най-висок в средните географски ширини поради силния сезонен температурен контраст“, обясняват в своя документ ​​Бофорт и колегите му.

Те откриват, че същият модел е отразен в големи времеви мащаби. Тъй като орбитата на Земята става по-елипсовидна, сезоните около нейния екватор стават по-изразени. Тези по-разнообразни условия подтикват коколитофорите да се диверсифицират в повече видове.

„По-голямото разнообразие от екологични ниши с повишаването на сезонността води до по-голям брой видове, тъй като адаптацията на Noelaerhabdaceae се характеризира с коригиране на размера на коколитите и степента на калцификация, за да процъфтяват в новите среди".


Вариации в размера на коколитите през различни периоди от време: миоцен (вляво), плейстоцен (вдясно). Кредит: Weimin Si

Най-новата еволюционна фаза, открита от екипа, започва преди около 550 000 години - събитие, при което се появяват нови видове Gephyrocapsa. Бофорт и колегите му потвърждават тази интерпретация, използвайки генетични данни за видовете, които са живи днес.

Използвайки данни от двата океана, те успяват и да направят разграничат между местни и глобални събития.

Нещо повече, чрез изчисляване на скоростта на натрупване на маса в седиментните проби, изследователите разкриват потенциалното въздействие, което морфологично различните видове са имали върху въглеродния цикъл на Земята, който те могат да ускорят както чрез фотосинтеза, така и чрез производството на техните варовикови (CaCO3) черупки.

Въглероден цикъл на Земята. Схема: bgchaos, по идея на physicalgeography.net

„По-леките видове (например E. huxleyi и G. caribbeanica) допринасят най-много за образуването на карбонатни коколити“, пише екипът, обяснявайки, че когато доминират приспособените видове от среден размер, има по-малко въглерод, който се съхранява през черупките от мъртвите животни потъвайки в дълбините. 

coccolithophoreПреди 120 години английският еволюционист Томас Хъксли бил един от първите изучавали морското дъно. Там открил коколитите, като сам им дава името "коколити". На свой ред вида Emiliania huxleyi е наречен на негово име. Emiliania huxleyi e най-забележителния представител на този вид. Изящната красота на E. hux е оценена едва след изобретяването на електронните микроскопи през 1950г. Повече информация може да намерите на Emiliania huxleyi Home Page. Кредит: Emiliania huxleyi Home Page

В светлината на тези открития и други подкрепящи изследвания, Бофорт и екипът предполагат, че изоставането, наблюдавано между орбиталния ексцентрицитет и промените в климата, намеква, че "коколитофорите могат да предизвикат - а не просто да реагират - на промените в въглеродния цикъл".

С други думи, тези миниатюрни малки организми, заедно с другия фитопланктон, 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.

Справка: Beaufort, L., Bolton, C.T., Sarr, AC. et al. Cyclic evolution of phytoplankton forced by changes in tropical seasonality. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04195-7

Източник: Earth's Fluctuating Orbit May Be Impacting Evolution, New Evidence Suggests
TESSA KOUMOUNDOUROS, Science Alert


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.