Использование орбитальных циклов для понимания ранней жизни

Исследование под руководством Чэндуйского технологического университета установило высокоразрешающую астрохронологическую шкалу, охватывающую примерно 57,6 миллиона лет раннего эдиакарского периода. Эта откалиброванная временная шкала дает точные ограничения для основных климатических событий и появления ранней сложной жизни, предоставляя критически важный контекст для понимания изменений окружающей среды и биологических инноваций в ранней истории Земли.

Понимание ранней жизни на Земле часто тормозилось неточностью геологических часов. Ученые полагались на широкие стратиграфические закономерности, чтобы проследить ранний эдиакарский период (635–538,8 млн лет назад), время, отмеченное масштабными климатическими потрясениями и первыми признаками сложной жизни. Без надежной радиометрической датировки исследователям было сложно связать такие нарушения окружающей среды, как сдвиги в химии углерода или уровнях кислорода в океане, с биологическими изменениями.

В исследовании, опубликованном в Nature Communications, ученые применили астрохронологию и анализ магнитной восприимчивости для построения 57,6-миллионной временной шкалы раннего эдиакарского периода. Астрохронология связывает слои осадочных пород с регулярными, предсказуемыми изменениями орбиты Земли вокруг Солнца (циклы Миланковича), которые влияют на климат. Анализ кернов из Южного Китая позволил выявить несколько переломных моментов.

Отложения четко соответствовали известным орбитальным циклам, создав калиброванную шкалу, привязанную к началу оледенения Гаскирс (579,63 млн лет назад). События дегляциации Маринон были ограничены периодом 636,05–634,90 млн лет назад. Были обнаружены и упорядочены три крупных сдвига изотопов углерода (EN1, WANCE и EN2). Ископаемые зоны, такие как биота Вэнъань и Ланьтянь, были привязаны к точным точкам астрохронологической шкалы.

Обновленные возрастные ограничения разрешают давние неопределенности. Например, сложная многоклеточная жизнь в биоте Вэнъань теперь может быть датирована приблизительно 589,89 млн лет назад, в интервале, отмеченном изотопным сдвигом WANCE. Корреляции между орбитальными циклами, изотопными сдвигами и сменой ископаемых форм предлагают проверяемую основу для связи ранней жизни с планетарными изменениями на региональном и глобальном уровнях.