Более полумиллиарда лет назад Земля пережила беспрецедентный скачок в эволюционном развитии, известный как кембрийский взрыв. В этот период произошло быстрое появление сложных многоклеточных организмов из более простых, в результате чего возникли такие существа, как пятиглазый Opabinia и бронированный Wiwaxia. Хотя увеличение атмосферного и океанического кислорода долгое время считалось ключевым фактором этого разнообразия, первопричина этих скачков кислорода оставалась неясной. Новое исследование теперь предполагает, что сдвиги в орбите Земли сыграли критическую роль в запуске этих эволюционных импульсов.
Роль Колебаний Солнечной Энергии
Исследователи из [Название учреждения] использовали климатическое и биогеохимическое моделирование для изучения связи между орбитальными изменениями Земли и уровнями кислорода. Их анализ показал, что периодические изменения в количестве солнечной энергии, достигающей планеты, происходящие примерно каждые 2–3 миллиона лет, коррелируют с наблюдаемыми колебаниями кислорода. Это существенно, потому что орбитальные изменения напрямую влияют на климат, который, в свою очередь, влияет на геологические процессы.
Выветривание, Питательные Вещества и Кислород
В исследовании предполагается, что эти орбитальные сдвиги вызвали климатические изменения, которые ускорили выветривание, особенно в регионах высоких широт. Усиленное выветривание высвобождало всплески необходимых питательных веществ в океаны. Эти питательные вещества затем стимулировали фотосинтез, резко повышая уровень кислорода. Более высокие уровни кислорода обеспечили биологическое топливо, необходимое для быстрых эволюционных изменений кембрийского взрыва.
Кембрийский период был уникальным, поскольку он имел все элементы на месте, чтобы воспользоваться этими орбитальными сдвигами. Подобные орбитальные изменения происходили и в другое время в истории Земли, но конкретные условия, необходимые для такого экстремального эволюционного всплеска, были выполнены только в кембрии.
Это исследование подчеркивает взаимосвязь астрономических, геологических и биологических процессов в формировании жизни на Земле. Оно также подчеркивает важность долгосрочных экологических факторов в стимулировании крупных эволюционных событий.
