[ad_1]
همانطور که کشتی زنده ما به دور خورشید می چرخد، حلقه فعلی آن تقریبا دایره ای است. اما مدار زمین آنقدر که فکر می کنید پایدار نیست.
هر 405000 سال، مدار سیاره ما 5 درصد بیضوی می شود و پس از مدتی به مسیر یکنواخت تر خود باز می گردد. مدت‌هاست که می‌دانستیم این چرخه که «فریک» نامیده می‌شود، باعث تغییرات آب و هوایی جهانی می‌شود، اما مشخص نیست که چگونه بر زندگی روی زمین تأثیر می‌گذارد. اکنون، شواهد جدید نشان می دهد که مدار نوسانی زمین ممکن است بر تکامل بیولوژیکی تأثیر بگذارد.
تیمی از دانشمندان به سرپرستی لوک بوفور، دیرینه‌شناس در مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (CNRS)، سرنخ‌هایی یافته‌اند که نشان می‌دهد خروج از مرکز مداری، حداقل در پلانکتون‌های فتوسنتزی (فیتوپلانکتون)، باعث انفجار گونه‌های جدید شده است. .
کوکولیتوفورها جلبک های میکروسکوپی هستند که از نور خورشید استفاده می کنند. کوکولیتوفورها صفحاتی از سنگ آهک را در اطراف بدن نرم و تک سلولی خود تشکیل می دهند. این پوسته‌های آهکی که کوکولیت نامیده می‌شوند، در فسیل‌ها فراوان هستند و در تریاس بالایی حدود ۲۱۵ میلیون سال پیش ظاهر شدند. این موجودات دریایی به قدری فراوان هستند که نقش مهمی در چرخه مواد مغذی زمین دارند، بنابراین نیروهایی که بر حضور آنها تأثیر می‌گذارند می‌توانند تأثیرات عظیمی بر سیستم‌های زمین داشته باشند.
بوفورت و همکارانش از میکروسکوپ های هوش مصنوعی برای اندازه گیری 9 میلیون کوکولیت استفاده کردند که مربوط به 2.8 میلیون سال تکامل در اقیانوس های هند و آرام است. آنها با استفاده از نمونه های رسوب دریایی با قدمت خوب توانستند وضوح بسیار بالایی تا دو هزار سال به دست آورند. محققان از محدوده اندازه کوکولیت برای تخمین تعداد گونه ها استفاده کردند زیرا مطالعات ژنتیکی قبلی نشان داده بود که گونه های مختلف در خانواده Noelaerhabdaceae کوکولیتوفورها را می توان بر اساس اندازه سلول تشخیص داد.
محققان دریافتند که طول متوسط کوکولیت از یک چرخه منظم پیروی می کند که مربوط به یک چرخه خارج از مرکز 405000 سال است. بیشترین اندازه متوسط کوکولیت بلافاصله پس از بالاترین خروج از مرکز با تأخیر زمانی ظاهر شد و ربطی به اینکه زمین در دوره یخبندان یا بین یخبندان قرار داشت، نداشت. بوفور و همکارانش در مقاله خود توضیح می دهند:
بالاترین تنوع فیتوپلانکتون در اقیانوس مدرن در مناطق استوایی یافت می شود. این الگو احتمالاً با دمای بالا و شرایط پایدار مرتبط است. این زمانی اتفاق می‌افتد که تنوع فصلی گونه‌ها در عرض‌های جغرافیایی میانی بیشتر باشد و به دلیل تضادهای شدید دما در طول فصول مختلف باشد.
آنها دریافتند که همین الگو برای دوره های زمانی طولانی تری که بررسی کردند وجود داشت. همانطور که مدار زمین بیضوی تر می شود، فصول اطراف استوا برجسته تر می شوند و فاصله بین آنها افزایش می یابد. این شرایط متغیرتر باعث می شود که کوکولیتوفورها متنوع تر شوند.
تنوع بیشتر زیستگاه های اکولوژیکی منجر به گونه های بیشتر می شود که نوسانات فصلی به دلیل اندازه کوکلیت ها و درجه کلسیفیکاسیون اعضای خانواده بیشتر باشد. Noelaerhabdaceae تغییر برای سازگاری و رشد در محیط جدید.
تنوع در اندازه کوکلیت در دوره های زمانی مختلف: میوسن (سمت چپ)، پلیستوسن (راست)
جدیدترین مرحله تکاملی که محققان شناسایی کرده اند حدود 550000 سال پیش است (در طی یک رویداد تشعشعی که در آن گونه های جدید gephyrocapsa دیده ای). بوفورت و همکارانش این تفسیر را با استفاده از داده های ژنتیکی گونه های زنده مدرن تایید کردند. با استفاده از داده های هر دو اقیانوس، آنها همچنین توانستند بین رویدادهای محلی و جهانی تمایز قائل شوند.
علاوه بر این، محققان با محاسبه میزان تجمع جرم در نمونه‌های رسوبی، تأثیر بالقوه گونه‌های مورفولوژیکی متنوع را بر چرخه کربن زمین تعیین کردند. این موجودات از طریق فتوسنتز و تولید نخود چرخه کربن را تحت تأثیر قرار می دهند. محققان نوشتند:
گونه های خفیف (مثلا ای. هاکسلی و g. caribbeanica) بیشترین سهم را در استخراج کربن به صورت کربنات کوکولیت به خود اختصاص داده است. همانطور که گونه‌های فرصت‌طلب در اندازه متوسط فراوان‌تر می‌شوند، کربن کمتری در پوسته موجودات ذخیره می‌شود که با مرگ آنها در کف اقیانوس تجمع می‌یابد.
بر اساس این یافته‌ها و سایر تحقیقات پشتیبان، بوفورت و تیمش پیشنهاد می‌کنند که تأخیر مشاهده‌شده بین تکینگی و تغییرات آب و هوایی ممکن است نشان‌دهنده این باشد که کوکولیتوفورها، علاوه بر واکنش به تغییرات در چرخه کربن، باعث ایجاد تغییراتی می‌شوند. تبدیل می شوند. به عبارت دیگر، این موجودات کوچک، همراه با سایر فیتوپلانکتون‌ها، ممکن است در واکنش به این رویدادهای مداری در تغییرات آب و هوایی زمین نقش داشته باشند. اما برای تایید این موضوع به تحقیقات بیشتری نیاز است.
این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.
[ad_2]
