包括美国罗格斯大学新布伦瑞克分校研究人员在内的国际团队利用人工智能技术，追踪了海洋浮游植物颗石藻280万年以来的进化历史，相关研究成果已发表在《自然》（Nature）杂志上。这项研究揭示了海洋浮游植物群的进化周期与热带季节变化有关的新证据，以及生物进化和气候变化之间的联系。
颗石藻是一种数量丰富的单细胞生物，周围环绕着由碳酸钙组成的微小板，称为颗石。由于它们的光合活性、固碳作用和广泛分布于海洋环境，颗石藻在碳循环中发挥着重要的作用。地球轨道变化在推动全球气候循环中的作用早已被认识到，但它们对进化的影响迄今仍是未知的。球石藻作为是一种关键的钙化浮游植物群，在海洋沉积物中广泛，并且随着埋藏可以很好地保存其环境变化的形态学适应特征，因此，其化石遗迹可以帮助人们详细评估循环轨道尺度的气候变化对进化的影响。
进化遗传学分析已将更新世化石颗石形态学的广泛变化与物种辐射事件联系起来。这篇论文利用高分辨率的球石粒数据，发现在过去280万年中，颗石藻形态演变明显受到地球轨道离心率（大约10万年和40.5万年）的影响，这是同时期全球气候周期的明显光谱特征。这项研究为约40万年海洋碳循环记录变化提供了新的认识。数量庞大的颗石藻群生产碳酸钙可能会影响海水的化学成分和海洋碳循环，进而对大气二氧化碳浓度和全球气候产生重大影响。
离心周期对地球有多种影响，其中一个鲜为人知的影响是赤道季节的周期性出现。当地球沿着近乎圆形的轨道运行时，赤道的季节变化非常微弱，但当轨道偏心且形状更像椭圆时，热带地区的季节变化会变得更强烈。这与高纬度地区季节性不同，高纬度地区的季节性主要是由地球自转轴的倾角驱动。地球系统模型和海洋生物地球化学模型的模拟显示季节循环具有很强的偏心率调节，这直接影响着热带海洋年循环中生态位的多样性。位于赤道附近的热带海洋表层条件的季节性减弱有利于中等大小的颗石物种生存，增加了颗石碳酸钙的生成和埋藏；而季节性的增强有利于更大尺寸的颗石物种生存，减少碳酸钙生成。因此，论文提出浮游植物进化的偏心速度促成了全球碳循环记录中40.5万年强烈周期性的假设。（於维樱 编译）
