Plankton przeprowadził się bliżej tropików 8 lub 15 mln lat temu

Bioróżnorodność organizmów planktonicznych jest znacznie większa w tropikalnych, niż polarnych wodach – wiadomo o tym od lat. Jak dokładnie do tego doszło? Na to pytanie wciąż nie ma precyzyjnej odpowiedzi. Jednak autorzy dwóch nowych prac, które opublikowano tuż obok siebie w czasopiśmie „Nature”, zrobili duży krok ku lepszemu zrozumieniu migracji i „osadnictwa” planktonu.

Pierwsze zaprezentowane badania polegały na przeanalizowaniu danych dotyczących globalnego rozmieszczenia skamieniałości otwornic, czyli organizmów należących do planktonu i zarazem do królestwa protistów. To ostatnie reprezentowane jest przez gatunki zwykle jednokomórkowe, które posiadają jądro eukariotyczne (czym różnią się np. od bakterii), ale zarazem nie spełniają kryteriów przynależności do roślin, zwierząt czy grzybów.

Otwornice są świetnym materiałem do analiz paleologicznych, ponieważ obudowują się pancerzykami z węglanu wapnia, który dość dobrze utrwala się w skamieniałościach. To daje unikatową możliwość analizowania zagęszczenia tych mikroskopijnych organizmów, żyjących na Ziemi przed milionami lat.

Uczeni zauważyli, że zasięg otwornic w osi północ–południe znacząco zmienił się w ciągu ostatnich 8 mln lat. Mniej więcej tak dawno temu żyjątka te „postanowiły” porzucić wody położone bliżej biegunów na rzecz tych zbliżonych do równika. Badacze uważają, że taki, a nie inny termin przeprowadzki wynika z formowania się polarnych pokryw lodowych. Opancerzone protisty dążyły do swojego optimum temperaturowego, więc z ich perspektywy zmieniły się raczej warunki w „dzielnicach mieszkalnych”, a preferencje samych mieszkańców pozostały takie same.

Druga publikacja bazuje na podobnych danych, ale zestawia je z modelami paleoklimatycznymi. Różnica podejść i metod sprawiła, że uczeni doszli do nieco innych konkluzji. Z tych ustaleń wynika, że gradient rozmieszczenia otwornic zaczął „dążyć” do aktualnego ustawienia nie 8, lecz ok. 15 mln lat temu. Wtedy, kiedy klimat Ziemi zaczął się ochładzać.

Naukowcy tłumaczą, że większa bioróżnorodność planktonu w cieplejszych wodach to po prostu efekt intensywniejszej specjacji (powstawania nowych gatunków), jaka zachodzi w takich warunkach. A z czego ma wynikać to intensywne różnicowanie się? Im cieplejsze wody, tym bardziej zróżnicowana struktura kolumny wody. Mówiąc prościej: tam, gdzie jest cieplej, występują większe różnice w temperaturze wody bliżej jej powierzchni i na dnie oceanu. To stwarza organizmom bardziej zróżnicowane warunki do specjalizowania się, a w konsekwencji prowadzi do wyodrębnienia się nowych gatunków.

Obie publikacje pozwalają nie tylko zrozumieć procesy, które doprowadziły do powstania aktualnego gradientu planktonu na Ziemi. Ułatwiają też przewidywanie zmian, jakie zajdą na planecie, gdy jej średnia temperatura ponownie ulegnie podwyższeniu.