Orbitalne Cykle Milankovicia mogą mieć o wiele większy wpływ na ewolucję życia na Ziemi, niż sądziliśmy

Orbita Ziemi wokół Słońca jest prawie zawsze idealnie kołowa stałą elipsą. Zdarzają się jednak wyjątki – tj. co 405 000 lat, przyciąganie grawitacyjne Jowisza i Wenus wpływa na orbitę naszej planety, która z idealnie kołowej zmienia się w 5-stopniową elipsę. Zjawisko to nazywa się Cyklami Milankovicia, które powodują na Ziemi cykle lodowcowe i międzylodowcowe.
Cykle-Milankovicia-ewolucja
Cykle-Milankovicia-ewolucja

Do niedawna sądziliśmy, że cykle te mają wpływ na okresowe zmiany klimatu. Teraz jednak, zespół naukowców kierowany przez paleoceanografa Luca Beauforta z francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS) twierdzi, że te okresowe zmiany Ziemi mogły mieć też wpływ na ewolucję życia na naszej planecie. Tak przynajmniej wynika z badań kokolitów – wapiennych muszli tworzonych przez jednokomórkowe organizmy Coccolithophyceae zaliczane do grupy fitoplanktonu.

Cykle Milankovicia a ewolucja

Beaufort i jego współpracownicy przebadali oszałamiającą liczbę 9 milionów kokolitów z okresu 2,8 miliona lat ewolucji w Oceanie Indyjskim i Pacyfiku za pomocą algorytmów sztucznej inteligencji. Korzystając z dobrze datowanych próbek osadów oceanicznych, byli w stanie uzyskać niezwykle szczegółową rozdzielczość badań – tj. posegregować badane próbki okresami o długości ok. 2000 lat.

W wyniku tych badań, zespół ustalił, że długość kokolitów zmieniała się w zależności od Cyklów Milankovicia – największe rozmiary znaleziono w próbkach z okresów wypadających tuż po tym jak nasza planeta wchodziła chwilowo na eliptyczną orbitę. Niezależnie od tego, czy doświadczała wtedy okresu lodowcowego, czy interglacjalnego.

— We współczesnym oceanie największa różnorodność fitoplanktonu występuje w paśmie tropikalnym, co jest prawdopodobnie związane z wysokimi temperaturami i stabilnymi warunkami, podczas gdy sezonowa rotacja gatunków jest najwyższa na średnich szerokościach geograficznych z powodu silnego kontrastu temperatur – czytamy w opisie badań.

Czytaj również: Ziemia śnieżka to jeden z najtrudniejszych okresów dla życia na naszej planecie. Mogło przetrwać dzięki zmianom orbity

Ten sam wzór odzwierciedlony jest w odpowiednio dużej skali czasowej – gdy orbita Ziemi staje się eliptyczna, pory roku wokół jej równika stają się bardziej zróżnicowane, co – według Beauforta przyczyniło się do wyodrębnienia nowych gatunków kokolitoforów.

Porównanie rozmiaru kokolitów – po lewej stronie próbka z Miocenu, po prawej z Plejstocenu

W świetle tego odkrycia zespół Beauforta sugeruje, że ewolucyjny wpływ Cykli Milankovitcha na fitoplanktonem może mieć większy, niż wydawało nam się do tej pory związek z ziemskim klimatem. Chodzi oczywiście o możliwości pochłaniania dwutlenku węgla przez te jednokomórkowe organizmy:

Lżejsze gatunki (na przykład E. huxleyi i G. caribbeanica) mają największy udział w eksporcie węglanów kokolitu – mówi autor badania, wyjaśniając, że gdy dominują średniej wielkości gatunki oportunistyczne (czyli te większe), mniej węgla magazynowane jest w ich muszlach, co może mieć wpływ na ziemski klimat. Innymi słowy: kokolitofory mogą napędzać – a nie tylko reagować – zmiany obiegu węgla w ziemskim ekosystemie.

Aby potwierdzić tę teorię, Beaufort twierdzi, że potrzebne są dalsze, bardziej wnikliwe badania. Jeśli jednak hipoteza ta okaże się prawdą, będziemy musieli zaktualizować nasze modele klimatyczne, tak aby uwzględniały kolejny czynnik wywierający wpływ na ziemski klimat.