بزرگنمايي:

راه ترقی - پژوهشگران با مطالعه فیتوپلانکتون‌‌ها در سوابق فسیلی نشان داده‌اند که ناپایداری مدار زمین و نوسانات آن ممکن است بر تکامل موجودات روی زمین اثر داشته باشد.

همان‌طور که کشتی زنده ما به دور خورشید می‌چرخد، حلقه‌ی فعلی آن تقریبا دایره‌ای است. اما مدار زمین به‌اندازه‌ای که ممکن است فکر کنید، پایدار نیست. هر 405 هزار سال، مدار سیاره ما طولانی‌تر و 5 درصد بیضی‌شکل می‌شود و پس از مدتی، دوباره به مسیر یکنواخت‌تر خود برمی‌گردد. مدت‌ها است می‌دانیم این چرخه که «خروج از مرکز مداری» نامیده می‌شود، موجب تغییراتی در اقلیم جهانی می‌شود اما چگونگی تأثیر آن بر حیات روی زمین مشخص نبوده است. اکنون، شواهد جدید نشان می‌دهد که مدار درحال نوسان زمین می‌تواند بر تکامل زیستی اثر بگذارد. گروهی از دانشمندان به سرپرستی لوک بوفورت، دیرینه اقیانوس‌شناس مرکز ملی پژوهش‌های علمی فرانسه (CNRS) سرنخ‌هایی پیدا کرده‌اند که نشان می‌دهد خروج از مرکز مداری، حداقل در پلانکتون‌های فتوسنتزکننده (فیتوپلانکتون‌ها)، موجب انفجارهای تکاملی و ایجاد گونه‌های جدید می‌شود. کوکولیتوفورها جلبک‌های میکروسکوپی هستند که از نور خورشید استفاده می‌کنند. کوکولیتوفورها صفحاتی از سنگ آهک را در اطراف بدن نرم و تک‌سلولی خود ایجاد می‌کنند. این پوسته‌های آهکی که کوکولیت نامیده می‌شود، در سوابق فسیلی فراوان هستند و اولین‌بار حدود 215 میلیون سال پیش در دوره تریاس فوقانی ظاهر شدند. این موجودات اقیانوسی به قدری فراوان هستند که نقش بزرگی در چرخه‌های مواد مغذی زمین دارند، بنابراین نیروهایی که حضور آن‌ها را تحت‌تأثیر قرار می‌دهند، می‌توانند تأثیر عظیمی روی سیستم‌های زمین داشته باشند. مقاله‌ی مرتبط: گوی‌های فسیلی یک میلیارد ساله؛ قدیمی‌ترین حیات چندسلولی شناخته‌شده زمین سیاره آبی با تغییرات اقلیمی به مراتب آبی‌تر خواهد شد سرعت چرخش زمین به دور خود، از نیم قرن گذشته بیشتر شده است
بوفورت و همکارانش با استفاده از میکروسکوپ هوش مصنوعی 9 میلیون کوکولیت را اندازه‌گیری کردند که مربوط به 2/8 میلیون سال تکامل در اقیانوس‌های هند و آرام بود. آن‌ها با استفاده از نمونه‌های رسوبی اقیانوسی که به‌خوبی تاریخ‌گذاری شده بود، توانستند وضوح بسیار بالایی درحد دو هزار سال به دست آورند. پژوهشگران از دامنه‌های اندازه‌ی کوکولیت‌ها برای تخمین تعداد گونه‌ها استفاده کردند چراکه مطالعات ژنتیکی گذشته نشان داده بود گونه‌های مختلف خانواده Noelaerhabdaceae کوکولیتوفور را می‌توان براساس اندازه سلول از هم جدا کرد. پژوهشگران کشف کردند که طول متوسط یک کوکولیت از چرخه منظمی تبعیت می‌کند که با 405 هزار سال چرخه خروج از مرکز مداری مطابقت دارد. بزرگ‌ترین اندازه متوسط کوکولیت با تأخیر زمانی اندکی پس از بالاترین خروج از مرکز مداری ظاهر شد و ارتباطی با این موضوع نداشت که زمین در حالت یخبندان یا دوره بین‌یخبندانی قرار داشت. بوفورت و همکارانش در مقاله خود توضیح دادند: در اقیانوس مدرن، بالاترین تنوع فیتوپلانکتون در نوار استوایی یافت می‌شود. این الگو احتمالا با دمای بالا و شرایط پایدار در ارتباط است. این درحالی‌ است تغییر و تبدیل فصلی گونه‌‌ها در عرض‌های جغرافیایی میانی بالاترین مقدار است و علت آن تضاد شدید دمایی طی فصل‌های مختلف است. آن‌ها دریافتند که همین الگو در بازه‌های زمانی بزرگی که بررسی کردند، وجود داشت. وقتی مدار زمین بیضی‌تر می‌شود، فصل‌های اطراف استوا مشخص‌تر و تفاوت بین آن‌ها بیشتر می‌شود. این شرایط متغیرتر موجب می‌شود کوکولیتوفور به گونه‌های بیشتری تنوع پیدا کنند. تنوع بیشتر کنام‌های اکولوژیکی زمانی که نوسانات فصلی بالا است، به ایجاد گونه‌های بیشتری منجر می‌شد، زیرا اندازه کوکولیت و میزان آهکی‌شدن اعضای خانواده Noelaerhabdaceae برای سازگاری و رشد در محیط‌های جدید تغییر می‌کند.