化石记录已被广泛研究,揭示了整个地质历史中生命形式多样性的重大变化。进化生物学的一个基本问题是确定导致这些波动的过程。新的研究发现了一个令人惊讶的发现:附近超新星数量的波动与过去5亿年来海洋物种的生物多样性的变化密切相关。
当对海洋多样性曲线进行调整以考虑到沿海浅海区域的变化时,这种相关性就变得很明显了,因为这些区域为大多数海洋生物提供了栖息地,并随着它们的扩大或缩小提供了新的进化机会。因此,可用的浅海区域的改变在塑造生物多样性方面发挥了作用。
"超新星-多样性联系的一个可能的解释是,超新星影响了地球的气候,"该论文的作者、DTU Space的高级研究员Henrik Svensmark说。"大量的超新星导致了寒冷的气候,赤道和极地之间有很大的温差。这导致更强的风,海洋混合,并将生命必需的营养物质运送到大陆架沿线的表层水。"
相对超新星历史的变化(黑色曲线)与以浅海边缘(沿海的浅水区)面积为标准的属级多样性曲线的比较。棕色和浅绿色的曲线是主要海洋动物的属级多样性。橙色是海洋无脊椎动物属级多样性。最后,深绿色曲线是所有海洋动物的属级多样性。地质时期的缩写是Cm寒武纪,O奥陶纪,S志留纪,D泥盆纪,C石炭纪,P二叠纪,Tr三叠纪,J侏罗纪,K白垩纪,Pg古新世,Ng新世。资料来源:Henrik Svensmark, DTU Space
该论文的结论是,超新星通过影响营养物质的运输,对初级生物生产力至关重要。总的初级生物生产力为生态系统提供能量,推测表明生物生产力的变化可能影响生物多样性。目前的结果与这一假说一致。
Henrik Svensmark说:"新的证据指出了地球上的生命与超新星之间的联系,其媒介是宇宙射线对云和气候的影响。"
当重型恒星爆炸时,它们会产生宇宙射线,这是具有巨大能量的基本粒子。宇宙射线来到我们的太阳系,其中一些以碰撞地球的大气层而结束其旅程。Henrik Svensmark及其同事以前的研究表明,它们成为离子的主要来源,帮助形成和增长云层形成中所需要的气溶胶。
由于云层可以调节到达地球表面的太阳能,宇宙射线-气溶胶-云层影响着气候。证据显示,当宇宙射线的强度在几百万年内发生百分之几百的变化时,气候会发生实质性的转变。
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