पृथ्वीने पाच 'मेगा-क्लायमेट' अवस्थांमधून प्रवास केला, संक्रमणांवर नामशेष होण्याचे प्रमाण वाढले

पृथ्वीचे हवामान गोठलेल्या युगांमधून, हरितगृह अवस्थांमधून आणि त्यामधील दीर्घ कालखंडांमधून गेले आहे. एका नवीन अभ्यासात असा युक्तिवाद केला आहे की हा इतिहास यादृच्छिक प्रवास नव्हता. गेल्या ५३.९ कोटी वर्षांमध्ये, ग्रहाचे कार्बन चक्र आणि तापमान काही आवर्ती संरचनांमध्ये स्थिरावण्याची प्रवृत्ती दर्शवत होते, असे न्यू मेक्सिको विद्यापीठातील पॅलिओबायोलॉजिस्ट कोरिन "कोरी" मायर्स यांच्यासह एका आंतरराष्ट्रीय संशोधन गटाने म्हटले आहे.

त्याच विश्लेषणात असे आढळून आले की जेव्हा पृथ्वी यापैकी एका संरचनेतून दुसऱ्यात गेली, तेव्हा ग्रहावरील जीवसृष्टीला त्रास सहन करण्याची शक्यता खूपच जास्त होती. वाढीव नामशेषतेचे कालखंड — ज्यात जीवाश्म नोंदीतील सर्व पाच प्रमुख सामूहिक नामशेषता समाविष्ट आहेत — कालांतराने समान रीतीने पसरलेले नसून त्या संक्रमण बिंदूंभोवती केंद्रित होते.

हे निष्कर्ष नेचर कम्युनिकेशन्समध्ये "ट्रान्झिशन्स बिटवीन पर्सिस्टंट क्लायमेट–कार्बन रेजिम्स कोइन्सिड विथ एलिव्हेटेड फॅनेरोझोइक बायोस्फियर व्हल्नरेबिलिटी" या शीर्षकाखाली प्रकाशित झाले आहेत. हा लेख सायन्स एक्स संपादकीय प्रक्रियेनुसार पुनरावलोकन आणि तथ्य-तपासणी केलेला आहे, ज्यामुळे तो विश्वसनीय स्रोताकडून पीअर-रिव्ह्यूड प्रकाशन म्हणून ओळखला जातो.

फॅनेरोझोइकमध्ये पाच 'मेगा-क्लायमेट' अवस्था

हा अभ्यास फॅनेरोझोइक इऑनवर केंद्रित आहे, जो पृथ्वीच्या इतिहासातील सुमारे ५३.९ कोटी वर्षांचा कालावधी आहे, ज्या दरम्यान जटिल जीवसृष्टी विविधतापूर्ण झाली आणि ग्रहावर सर्वत्र पसरली. हवामान नोंदीला वाढत्या आणि घटत्या तापमानाचा एक सतत वक्र म्हणून न पाहता, संशोधकांनी विचारले की ही प्रणाली बहुतेक वेळ मर्यादित संख्येच्या पसंतीच्या पद्धतींमध्ये घालवते का.

होय, ती घालवते. "आमच्या विश्लेषणांनी तुलनेने अचानक संक्रमणांसह पाच प्रमुख 'मेगा-क्लायमेट' अवस्था ओळखल्या," मायर्स म्हणाल्या. "फॅनेरोझोइकमधील CO2 आणि तापमानाचे वर्तन या ओळखलेल्या अवस्थांमधील संक्रमण म्हणून अंदाजे वर्णन केले जाऊ शकते."

ही चौकट खोल भूतकाळ कसा वाचला जातो यासाठी महत्त्वाची आहे. क्रमशः बदलाचे चित्र हळूहळू, वाढीव प्रवाह दर्शवते, ज्यामध्ये ग्रह एका स्थितीतून दुसऱ्या स्थितीत सहजतेने सरकतो. अवस्था-आधारित चित्र त्याऐवजी तुलनेने जलद पुनर्रचनांनी व्यत्यय आणलेल्या दीर्घ स्थिरतेचा कालावधी दर्शवते. मायर्स या UNM पृथ्वी आणि ग्रहीय विज्ञान विभागातील पॅलिओबायोलॉजी आणि पॅलिओइकोलॉजीच्या सहयोगी प्राध्यापक आहेत.

संघ त्यांना 'हॅगिस बिन्स' का म्हणतो

या पाच अवस्थांना एक अनौपचारिक टोपणनाव आहे: "हॅगिस बिन्स." संघाने हे लेबल स्कॉटलंडचा संदर्भ म्हणून निवडले, जिथे हा प्रकल्प सुरू झाला, आणि ग्राफिकल प्रस्तुतीकरणांमध्ये प्लॉट केल्यावर हवामान डेटा व्हिज्युअली वेगळ्या गटांमध्ये कसा विभागला जातो याचा संदर्भ म्हणून. हे टोपणनाव अनौपचारिक आहे, परंतु त्यामागील वर्गीकरण केवळ डोळ्यांनी केलेले नाही — ते दीर्घकालीन नोंदीवर लागू केलेल्या अनेक परिमाणात्मक तंत्रांमधून उदयास आले.

विस्तृत डेटासेट्स हाताळणाऱ्या क्षेत्रांमध्ये वैज्ञानिक शासनांसाठी अनौपचारिक संक्षेप वापरणे सामान्य आहे, जिथे एक संस्मरणीय लेबल सहयोगींना अन्यथा एका वाक्यात वर्णन करणे कठीण असलेल्या नमुन्यांवर चर्चा करणे सोपे करते. येथे, बिन्स कार्बन-चक्र आणि तापमान वर्तनाच्या आवर्ती संयोजनांचे प्रतिनिधित्व करतात ज्याकडे ग्रह पुन्हा पुन्हा परतला.

संशोधकांनी अवस्था कशा ओळखल्या

स्थिर शासनांना सामान्य भिन्नतेपासून वेगळे करण्यासाठी, संघाने एकाच सांख्यिकीय चाचणीवर अवलंबून न राहता अनेक विश्लेषणात्मक दृष्टिकोन एकत्र केले:

• रिकरन्स विश्लेषण, जे दीर्घ कालमालिकेतील पुनरावृत्ती नमुने शोधते आणि प्रणाली पूर्वीच्या स्थितींना कधी भेट देते हे ओळखते.
• गतिशील गणितीय मॉडेलिंग, जे हवामान आणि कार्बन प्रणाली सतत वाहत न जाता अवस्थांमध्ये कशी फिरते याचे वर्णन करते.
• प्रारंभिक चेतावणी चिन्ह विश्लेषण, जे प्रणाली एका शासनातून दुसऱ्यात जाण्यापूर्वी दिसणाऱ्या सांख्यिकीय पूर्वसूचकांचा शोध घेते.

या पद्धती एकत्र आणल्याने अशा हवामान प्रणालीचे चित्र तयार झाले जी दिलेल्या पद्धतीत रेंगाळते आणि नंतर तुलनेने अचानक पुनर्रचना करते. लेखक संक्रमणांना तात्कालिक नव्हे तर तुलनेने अचानक म्हणून वर्णन करतात, हा फरक महत्त्वाचा आहे जेव्हा अंतर्निहित नोंद कोट्यवधी वर्षांमध्ये संकुचित केली जाते.

नामशेषता 'जीवावरण व्हल्नरेबिलिटी'चा मागोवा घेते

कथेचा दुसरा अर्धा भाग जीवनाशी संबंधित आहे. संशोधकांनी मॅक्रोइव्होल्यूशनरी व्हल्नरेबिलिटी विरुद्ध वेळ प्लॉट केले, ज्यामध्ये शून्यापेक्षा जास्त स्कोअर सूचित करतात की जीवावरण तणावाखाली आहे. पाच प्रमुख सामूहिक नामशेषता सर्व प्लॉटच्या त्या तणावग्रस्त भागात येतात.

दुसऱ्या शब्दांत, पृथ्वी त्याच्या मेगा-क्लायमेट अवस्थांमध्ये फिरत असतानाचे क्षण हेच जैविक नोंद गंभीर होण्याचे क्षण आहेत. हा संबंध हे सिद्ध करत नाही की कोणत्याही एका हवामान बदलामुळे कोणतीही एक नामशेषता घटना घडली, परंतु हे दर्शवते की दोन्ही घटना पृथ्वीच्या इतिहासातील समान कालखंडांमध्ये आश्चर्यकारक नियमिततेने येतात.

या कामाचा ग्राफिकल सारांश, २०२६ मध्ये नेचर कम्युनिकेशन्सला श्रेय दिलेला, पार्श्वभूमीवर राखाडी आणि पांढऱ्या पट्ट्यांमध्ये रेंडर केलेल्या पाच हॅगिस बिन्ससोबत व्हल्नरेबिलिटी स्कोअर दर्शवतो. सामूहिक नामशेषतेच्या घटना नोंदीतील सर्वात गंभीर जैविक संकटे दर्शविणाऱ्या कवट्यांसारख्या दिसतात.

अभ्यास काय दावा करतो आणि काय करत नाही

लेखाचा मुख्य दावा वर्णनात्मक आणि संरचनात्मक आहे: फॅनेरोझोइकमधील CO2 आणि तापमान वर्तन पाच स्थिर अवस्थांमधील हालचाल म्हणून अंदाजे वर्णन केले जाऊ शकते, आणि वाढीव जीवावरण व्हल्नरेबिलिटी संक्रमणांशी जुळते. हे ग्रह एका निश्चित चक्रात अडकला आहे किंवा भविष्यातील बदल आगाऊ नियोजित केले जाऊ शकतात असे म्हणण्यापेक्षा हे वेगळे विधान आहे.

हे जुन्या गृहीतकालाही पुन्हा मांडते. पृथ्वीचे हवामान त्याच्या संपूर्ण इतिहासात नाटकीयरित्या बदलले आहे, परंतु नवीन संशोधन सूचित करते की ते बदल पूर्वी विचारलेल्या तुलनेत कमी यादृच्छिक असू शकतात. जर प्रणाली मूठभर आवर्ती संरचनांमध्ये राहण्याची प्रवृत्ती दर्शवत असेल, तर मनोरंजक प्रश्न असा होतो की तिला एका बिनमधून बाहेर काय ढकलते आणि पुढे ती कोणत्या बिनमध्ये उतरेल हे काय ठरवते.

पॅलिओबायोलॉजिस्ट आणि हवामान शास्त्रज्ञांसाठी, हे काम एक सामायिक चौकट देते. हवामान संशोधकांना शासन आणि संक्रमणांच्या दृष्टीने खोल-काळातील कार्बन आणि तापमान वर्तनाचे वर्णन करण्याचा मार्ग मिळतो. जीवशास्त्रज्ञांना जीवावरण सर्वात नाजूक कधी होते याचा नकाशा मिळतो, ज्याची तुलना जीवाश्म नोंदीतील विविधीकरण, नामशेषता आणि पुनर्प्राप्तीच्या वेळेशी केली जाऊ शकते.

मुख्य मुद्दे

• UNM पॅलिओबायोलॉजिस्ट कोरिन "कोरी" मायर्स यांच्यासह संशोधकांच्या नेतृत्वाखालील आंतरराष्ट्रीय संघाने ५३.९ कोटी वर्षांच्या फॅनेरोझोइक इऑनमधील हवामान आणि कार्बन वर्तनाचे विश्लेषण केले.
• विश्लेषणात तुलनेने अचानक संक्रमणांसह पाच प्रमुख "मेगा-क्लायमेट" अवस्था ओळखल्या.
• वाढीव नामशेषतेचे कालखंड, ज्यात सर्व पाच प्रमुख सामूहिक नामशेषता समाविष्ट आहेत, ग्रह त्या अवस्थांमध्ये फिरत असताना वारंवार घडले.
• शून्यापेक्षा जास्त व्हल्नरेबिलिटी स्कोअर तणावाखालील जीवावरण दर्शवतात, आणि सामूहिक नामशेषता डेटाच्या त्या भागात येतात.
• या पद्धतींनी रिकरन्स विश्लेषण, गतिशील गणितीय मॉडेलिंग आणि प्रारंभिक चेतावणी चिन्ह विश्लेषण एकत्र केले.
• निकाल नेचर कम्युनिकेशन्समध्ये प्रकाशित झाले (DOI: 10.1038/s41467-026-75655-9).

हा अभ्यास हे संक्रमण का घडतात किंवा हवामान बदल आणि नामशेषता किती घट्टपणे जोडलेली आहेत यावर शेवटचा शिक्का मारत नाही. परंतु हे सूचित करते की ग्रहाची दीर्घकालीन सवय स्थिरता नंतर पुनर्रचना आहे — आणि जीवनासाठी काही सर्वात वाईट क्षण पुनर्रचनांच्या काळात आले.

हा लेख Phys.org च्या अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.