Еволюцията на живота в океаните се променя преди 170 милиона години

Океанът, какъвто го познаваме днес, е оформен от глобална еволюционна промяна на режима случила се преди около 170 милиона години, според нови изследвания.

До този момент преди 170 млн. години, животът на организмите, обитаващи морската среда, е бил силно контролиран от небиологични фактори, включително океанската химия и климата на Земята.

От средата на юрския период обаче, (преди около 170 милиона години) биологичните фактори, като отношенията между хищник и плячка например, стават все по-важни.

В статия публикувана в Nature Geoscience, учени казват, че тази промяна съвпада с пролиферацията на калциев карбонат-секретиращ планктон и последващото му отлагане върху океанското дъно.

Според тази теория, планктонът е стабилизирал химическия състав на океана и е създал условия за една от най-значимите диверсификации на морския живот в историята на Земята.

Изследването е водено от учени от Училището по география на Университета в Плимут и Училището по компютърни технологии, електроника и математика, в сътрудничество с учени от университетите в Берген, Норвегия и Ерланген-Нюрнберг, Германия.

Килиан Айхензиер, водещият автор на изследването, обяснява въздействието на калциращия планктон: „Днес огромните зони на океанското дъно са покрити с еквивалент на тебешир, съставен от микроскопични организми, които са доминирали океанската среда през Юрския период. Варовиковата маса помага да се балансира киселинността на океана и с този баланс организмите са по-малко изоставени на милостта на краткотрайни смущения в океанската химия, отколкото биха могли да бъдат преди това, независимо от неговата минералогия“.

Целта на изследването е да тества хипотезата, че еволюционното значение на небиологичната среда е намаляло през геоложкото време.

От своето появяване преди повече от 540 милиона години, многоклетъчният живот еволюира под въздействието на небиологичната и биологичната среда, но как се променя във времето равновесието между тези два фактора си остава до голяма степен неизвестно.

Калцифицираните раковини осигуряват идеален тест, за да се отговори на този въпрос, тъй като арагонитът и калцитът – минералите, съставляващи черупките на миди, също се образуват не-биологично в океана.

В своето изследване авторите са използвали фосилите на морски организми, които отделят калциев карбонат, обхващащи повече от 400 000 проби, датирани от преди около 500 милиона години до 10 000 години преди Христа.

Използвайки реконструкции на температурата и състава на океанските води от миналото, авторите оценяват дела на арагонит и калцит, които се образуват неорганично в океана в 85 геоложки етапа за период от 500 милиона години.

Чрез серия от специално разработени статистически анализи, този неорганичен модел на формиране на арагонит-калцитови отлагания в моретата се сравнява с минералния състав на морски миди от същото време.

Резултатите показват, че до средата на юрския период, преди около 170 милиона години, екологичният успех на морските организми с черупки, е бил тясно свързан със състава на тези черупки. Организмите, които отделят минерала, който е бил облагодетелстван от околната среда, са имали еволюционно предимство.

Системата Земя-Живот се революционизира завинаги от увеличаването на калциращия планктон, който разширява образуването на калциев карбонат от континенталните шелфове и в открития океан.

Това развитие е гарантирало, че еволюционното въздействие на епизоди от тежки климатични промени, довели и до окисляване на океана, е по-малко тежко в сравнение с подобни събития станали преди това.

Д-р Уве Балтасар, преподавател по палеонтология, публикува за първи път проучване за доминирането на арагонит и калцит в морската среда през 2015 г.

Той каза: „По време на историята на Земята има няколко важни събития, които оформят еволюцията на живота на нашата планета, да споменем петте големи масови изчезвания на видове живи организми или появата на сложни организми по време на „Камбрийския взрив“ .Нашите изследвания идентифицираха събитие от такъв мащаб, случило се преди 170 млн. години, което беше пренебрегвано досега. Става въпрос за появата на планктон, отделящ калциев карбонат, което вдига ограниченията върху развитието на други морски организми, за които не знаехме, че съществуват. В резултат на това животът в океана става много по разнообразен, до нива далеч над това, което е съществувало дотогава“.

Публикувано в изданието ScienceDaily.