Žiadna náhoda, ale matematický vzorec. Život na Zemi sa riadi systémom, ktorý sa dá predpovedať

Dejiny našej planéty nikdy neboli priamočiarou kronikou. Podľa novej vedeckej štúdie, na ktorú upozornil Science Alert, totiž prechody medzi jednotlivými geologickými obdobiami nenasledujú úplne náhodne, ale riadia sa hierarchickým vzorcom, ktorý má potenciál objasniť, prečo Zem zažila dramatické zvraty v minulosti a čo možno čakať v budúcnosti.

„Geologické časové škály môžu v učebniciach pôsobiť ako upratané časové línie, no ich hranice rozprávajú oveľa chaotickejší príbeh,“ vysvetľuje spoluautor výskumu Andrej Spiridonov, geológ a paleontológ z Vilniuskej univerzity v Litve. „Naše zistenia ukazujú, že to, čo vyzeralo ako nerovnomerný šum, je v skutočnosti kľúčom k pochopeniu toho, ako sa naša planéta mení a aký rozsah tieto zmeny môžu dosiahnuť,“ dodáva.

Dynamika, žiadna náhoda

Významné zmeny, ktoré delia jednotlivé úseky geologickej histórie, môžu mať rôznu podobu; od masívnych vyhynutí až po prudké evolučné explózie. Typickým príkladom je dopad asteroidu pred 66 miliónmi rokov, ktorý spôsobil koniec druhohôr a otvoril cestu ére kenozoika. Práve kenozoikum sa delí na tri obdobia a najmenej sedem epôch, pričom trvá dodnes.

Podľa autorov štúdie však tieto prechody nie sú roztrúsené úplne náhodne. Pri analýze hraníc geologických období v rámci fanerozoika (úseku, ktorý trvá už približne 540 miliónov rokov) sa ukázalo, že udalosti sa zhlukujú do výrazných klastrov, oddelených dlhšími fázami relatívneho pokoja. Spiridonov a jeho tím pritom využili nielen oficiálne delenie Medzinárodnej komisie pre stratigrafiu, ale aj údaje založené na fosílnych záznamoch morských živočíchov či starobylých taxónoch, ako sú konodonty, graptolity alebo nanoplanktón.

Real Wild/YouTube (Úprava redakcie)

Výsledkom je hypotéza, že Zem funguje na princípe multifraktálneho systému. To znamená, že intervaly medzi kľúčovými udalosťami sa riadia komplexnou dynamikou, kde variabilita „kaskáduje“ v rôznych časových mierkach. „Intervaly medzi kľúčovými udalosťami v histórii Zeme, od masových vyhynutí až po evolučné explózie, nie sú rozptýlené úplne rovnomerne. Riadi ich multifraktálna logika, ktorá odhaľuje, ako sa variabilita prenáša naprieč časom,“ objasňuje Spiridonov.

Nový model

Vedci tak odhadli, že na pochopenie celého rozsahu správania sa planéty nestačí niekoľko miliónov rokov záznamov. Podľa ich výpočtov je potrebný minimálne polmiliardový úsek, ideálne však až miliarda rokov. „Ak chceme pochopiť celý rozsah prejavov Zeme, či už ide o obdobia pokoja alebo náhle globálne katastrofy, potrebujeme geologické záznamy pokrývajúce aspoň pol miliardy rokov. A v ideálnom prípade miliardu,“ hovorí Spiridonov.

Tím preto vytvoril nový matematický model, ktorý nazýva „zložený multifraktálno-Poissonov proces“. Ten ukazuje, že dejiny planéty sa dajú opísať ako hierarchicky usporiadané zhluky udalostí – akoby „klastre v klastroch“. „Máme teraz matematické dôkazy, že zmeny v systéme Zeme nie sú len nepravidelné. Sú hlboko štruktúrované a hierarchické,“ tvrdí Spiridonov.

Zistenia tak môžu slúžiť nielen na lepšie pochopenie 4,5 miliardy rokov geologickej minulosti, ale aj na presnejšie modelovanie toho, čo čaká našu planétu v budúcnosti. „Má to obrovské dôsledky nielen pre pochopenie minulosti Zeme, ale aj pre to, ako budeme modelovať budúce zmeny planéty,“ dodáva Spiridonov.

Čítajte viac z kategórie: Novinky