A kutatók azt találták, hogy az evolúciós "robbanások" szoros kapcsolatban állnak a Naprendszer galaxisbeli mozgásával: amikor a Naprendszer kilép a Tejútrendszer mágneses tere által védettebb régióiból, a földi bioszférát nagyobb dózisú kozmikus sugárzás éri, ami gyakoribb mutációkhoz vezethetett - olvasható a csillagászati portálon szerdán közzétett cikkben.

Mint írták, a Paleoceanography and Paleoclimatology című folyóiratban megjelent tanulmányban egy interdiszciplináris kutatócsoport - egy paleontológus, három asztrofizikus és egy geokémikus - négy kulcsfontosságú tengeri mikroplanktoncsoport evolúciós mintázatait vizsgálta az elmúlt bő 500 millió évre visszamenően: a sugárállatkákét (radioláriák), a páncélos ostorosokét (dinoflagelláták), a nannoplanktonét és a planktonos foraminiferákét. A radioláriák és a foraminiferák heterotróf, állati jellegű egysejtűek, míg a nannoplankton, valamint számos dinoflagelláta faj autotróf, fotoszintetizáló élőlény.

E csoportok fosszilis rekordjai rendkívül részletes és jól datálható adatokat szolgáltatnak, mivel ezek a mikroszkopikus organizmusok mész- vagy szilíciumalapú vázakat építenek, amelyek kiválóan megőrződnek az üledékes kőzetekben.

A mikroplankton különösen alkalmas indikátor az ilyen vizsgálatokra: világszerte elterjedtek, a trópusoktól a sarkvidékekig jelen vannak; a vízfelszín közelében élnek, ahol az ionizáló sugárzás leginkább kifejtheti hatását; házakat építenek, amelyek jól megőrzik az ősi biodiverzitás lenyomatait; gyorsan változó fajkészletük révén érzékenyen reagálnak a környezeti hatásokra.

A kutatók azt találták, hogy az új fajok megjelenésének időszakai nem véletlenszerűek, hanem szabályos, körülbelül 31,8 millió éves ciklikusságot mutatnak, ami pontosan megegyezik a Naprendszer galaxisbeli, vertikális irányú oszcillációs periódusának felével.

Mint a cikkben kifejtették, a Naprendszer nem mozdulatlan a Tejútrendszerben: a galaktikus középpont körül kering, miközben oszcilláló mozgással mintegy 63,5 millió éves periódussal emelkedik a Tejútrendszer fősíkja fölé és süllyed vissza az alá. E ciklikus mozgás során időnként elhagyja a galaktikus sík mágnesesen védettebb régióját, így több nagy energiájú kozmikus sugárzás juthat el a Föld légkörébe.

A kozmikus sugarak nagy energiájú, töltött részecskék, amelyek szupernóvákból, aktív galaxisokból és más extrém kozmikus forrásokból származnak. Amikor elérik a Föld légkörét, másodlagos részecskéket, például müonokat, hoznak létre, amelyek képesek eljutni az óceánok vizébe. Ott rendkívül reakcióképes, úgynevezett oldott elektronokat szabadítanak fel, amelyek károsíthatják az egyszerűbb tengeri mikroorganizmusok DNS-ét. A keletkező DNS-töréseket a sejt reparációs mechanizmusai próbálják helyreállítani, ám ez a folyamat általában nem tökéletes. Így jönnek létre azok a mutációk, amelyek az evolúció hajtóerejét jelentik.

A tanulmány nem csupán új hipotézist vet fel, hanem statisztikailag is alátámasztja azt. A kutatók egy sor korrelációs analízist alkalmaztak, amelyek segítségével meghatározták, hogy a fajképződés időbeli eloszlása szignifikánsan kapcsolódik a Naprendszer galaktikus oszcillációjához.

Ez az első olyan kutatás, amely ilyen hosszú időskálán és ilyen részletességgel bizonyítja, hogy kozmikus tényezők - különösen a galaktikus mágneses tér és a megnövekedett sugárzás - aktív szerepet játszhatnak a földi evolúciós folyamatok alakításában.

A tanulmány egyik legfontosabb üzenete, hogy a Földön zajló biológiai evolúciót nemcsak földi, hanem kozmikus tényezők is befolyásolják, mégpedig nem csupán tömeges kihalások, hanem új fajok megjelenése révén is. Eredményeik arra utalnak, hogy a galaktikus környezet időről időre olyan mutációs nyomást gyakorolhatott az élővilágra, amely a biológiai sokszínűség hirtelen fellendüléséhez vezetett.

A kutatás új utakat nyit az asztrobiológia, az evolúciós paleontológia és a kozmikus környezeti hatások tudományában, és talán azt a kérdést is új megvilágításba helyezi, hogy vajon a földi élet csupán ritka kivétel-e a világegyetemben, vagy más galaxisokban is léteznek a jelen tanulmányban feltárthoz hasonló, galaktikus léptékű, "életformáló" ciklusok - olvasható a csillagászati portál cikkében.