La forma en que nuestro planeta orbita al Sol parece estar influyendo en la evolución de la vida en la Tierra. Utilizando técnicas de inteligencia artificial, un equipo internacional de investigadores ha rastreado la evolución de los cocolitóforos, un grupo de fitoplancton. Los resultados, publicados en Nature, arrojan luz sobre el asunto.

Los hallazgos revelan nueva evidencia de que los ciclos evolutivos en un grupo de fitoplancton marino están relacionados con cambios en la estacionalidad tropical. Además, contribuyen a aclarar el vínculo entre la evolución biológica y el cambio climático.

Cocolitos

Los cocolitóforos son abundantes organismos unicelulares que se rodean de placas microscópicas de carbonato de calcio, llamadas cocolitos. Debido a su actividad fotosintética, producción de minerales y abundancia en los océanos del mundo, los cocolitóforos juegan un papel importante en el ciclo del carbono.

Los científicos han pensado durante mucho tiempo que los efectos de los cambios climáticos en plantas, animales y otros organismos ocurren en ciclos. Éstos se invierten cuando se completa cada ciclo, borrando así cualquier pequeño cambio evolutivo durante cada uno. En contraste, los cambios evolutivos son tendencias no cíclicas que ocurren durante millones de años.

Sin embargo, el nuevo estudio muestra que los ciclos evolutivos en los cocolitóforos se atribuyen a cambios en la estacionalidad tropical. Los cuales, a su vez, están relacionados con cambios en la órbita de la Tierra que ocurren aproximadamente cada 400.000 años. El estudio también ofrece una nueva comprensión de las aproximadamente 400.000 variaciones anuales en los registros del ciclo del carbono de los océanos.

La investigación

Los autores utilizaron técnicas de IA para estudiar la forma de casi nueve millones de cocolitos de más de 8.000 muestras. Cada una de las muestras representó un punto en el tiempo o espacio geológico, rastreando la evolución del cocolitóforo durante 2,8 millones de años. Las muestras provinieron de núcleos de sedimentos tropicales del fondo del océano.

Microscopios ópticos automatizados capturaron las imágenes, a partir de las cuales se reconocen las especies y se mide su tamaño y peso. Estos registros de tamaño y peso revelaron la presencia de ciclos que duran 100.000 años y 400.000 años, los cuales corresponden a variaciones en la forma de rotación de la Tierra alrededor del Sol.

Las cocolitóforas (calcita productora de algas marinas) varían de acuerdo a las revoluciones de la Tierra alrededor del Sol. / Luc Beaufort.

Esta variación es conocida como excentricidad de la órbita terrestre. Inesperadamente, estos ciclos no tienen la misma duración que los seguidos por los ciclos climáticos globales y las glaciaciones durante los últimos 2,8 millones de años.

“Los ciclos de excentricidad tienen múltiples efectos en la Tierra”, dijo Luc Beaufort, autor principal del estudio. “Uno de los efectos poco conocidos es la aparición periódica de estaciones en el ecuador”, agregó.

En la actualidad, cuando la Tierra sigue una órbita casi circular, el ecuador experimenta un cambio muy débil en las estaciones. Pero, cuando la órbita es excéntrica y tiene más forma de elipse que de círculo, los cambios estacionales en las regiones tropicales se vuelven más fuertes.

Este efecto sobre la estacionalidad tropical es diferente a la causa de la estacionalidad en latitudes más altas, pues esta última es impulsada principalmente por la inclinación del eje de rotación de la Tierra.