Nowe badania pokazują, że zmiany w liczbie występowania pobliskich gwiazd supernowych ściśle odpowiadają zmianom w poziomie różnorodności biologicznej organizmów morskich w ciągu ostatnich 500 milionów lat.
O tym, że poziom różnorodności form życia na Ziemi zmieniał się w czasie, wiemy z dokładnych analiz zapisów kopalnych. Nowe badania odkrywają zaskakujące odkrycie: fluktuacja liczby pobliskich supernowych ściśle odpowiada zmianom różnorodności biologicznej organizmów morskich w ciągu ostatnich 500 milionów lat. Ta korelacja staje się wyraźnie widoczna, gdy krzywa obrazująca różnorodność organizmów morskich uwzględni zmiany występujące w płytkich morskich obszarach przybrzeżnych. Obszary te są istotne, ponieważ zapewniają siedliska dla większości organizmów morskich, odgrywając znaczącą rolę w kształtowaniu różnorodności biologicznej. Z tego powodu, badania dotyczące rozszerzania się lub kurczenia tych obszarów oferują nowe możliwości badania ewolucji. Podstawowym pytaniem w biologii ewolucyjnej jest identyfikacja procesów odpowiedzialnych za te fluktuacje.
Możliwym wyjaśnieniem związku między supernowymi a różnorodnością biologiczną jest to, że supernowe wpływają na klimat Ziemi. Duża liczba supernowych prowadzi do zimnego klimatu z dużą różnicą temperatur między równikiem a regionami polarnymi. Powoduje to silniejsze wiatry, mieszanie się oceanów i transport niezbędnych do życia składników odżywczych do wód powierzchniowych wzdłuż szelfów kontynentalnych – mówi Henrik Svensmark, autor artykułu i badacz w Narodowym Instytucie Kosmicznym na Duńskim Uniwersytecie Technicznym, znanym również jako DTU Space.
Na ilustracji: Zmiany względnej liczności gwiazd supernowych (czarna krzywa) w porównaniu ze zmianami bioróżnorodności. Brązowe i jasnozielone krzywe przedstawiają różnorodność rodzajów głównych zwierząt morskich. Pomarańczowy to różnorodność rodzajów bezkręgowców morskich. Ciemnozielona krzywa przedstawia różnorodność rodzajów wszystkich zwierząt morskich. Skróty okresów geologicznych to Cm kambr, O ordowik, S sylur, D dewon, C karbon, P perm, Tr trias, J jura, K kreda, Pg paleogen, Ng neogen. Źródło: Henrik Svensmark, DTU Space
W artykule postuluje się, że supernowe mają kluczowe znaczenie dla pierwotnej bioproduktywności poprzez wpływ na transport składników odżywczych. Bioproduktywność pierwotna brutto dostarcza energii systemom ekologicznym, zaś inne badania sugerują, że zmiany w bioproduktywności mogą wpływać na różnorodność biologiczną. Wyniki opublikowane przez Henrika Svensmarka są zgodne z tą hipotezą.
Eksplodujące masywne gwiazdy są źródłem promieni kosmicznych, które są cząstkami o ogromnych energiach. Gdy promienie kosmiczne docierają do Układu Słonecznego, niektóre z nich kończą swoją podróż przez Wszechświat zderzając się z ziemską atmosferą. Tam stają się bardzo ważnym źródłem jonów, które są potrzebne do tworzenia i wzrostu aerozoli koniecznych do powstawania chmur. Ponieważ chmury mogą regulować ilość energii słonecznej docierającej do powierzchni Ziemi, opisany proces może mieć wpływ klimat. Istnieją dowody na to, że zmiany intensywności promieniowania kosmicznego w skali kilkuset procent na przestrzeni milionów lat są skorelowane ze znacznymi zmianami klimatyczne na Ziemi.
Więcej informacji:
- Publikacja „Trwały wpływ supernowych na różnorodność biologiczną w okresie fanerozoiku” („A persistent influence of supernovae on biodiversity over the Phanerozoic”, Henrik Svensmark, 16 marca 2023, Ecology and Evolution). DOI: 10.1002/ece3.9898
Źródło ilustracji: PxHere
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
