Det bästa med jobbet, säger Bridget Wade, är studenterna: en labbgrupp av master- och doktorandforskare, många av dem från andra länder, som arbetar med klimatförändringar, evolution och med att laga den geologiska tidsskalan. Den andra delen är mikroskopet. Varje dag är olik den förra, och de flesta dagar lutar hon sig över okularet och betraktar märkliga fossila plankton från miljontals år tillbaka. Något av detta hade hon inte planerat. Hon sökte till universitetet för att läsa engelsk litteratur, men betygen räckte inte, och det ser hon i dag som vändpunkten i sitt liv. Samtidigt påpekar hon att hon fortfarande ägnar större delen av tiden åt att läsa och skriva, så kanske ligger de två världarna inte så långt från varandra.
Det hon studerar är planktoniska foraminiferer, encelliga marina organismer ungefär lika stora som ett sandkorn. Skalen består av kalciumkarbonat, och när djuren dör sjunker skalen ner i havssedimenten och byggs på år efter år till ett långt och läsbart arkiv. Wade arbetar med borrkärnor som tagits upp ur detta arkiv av International Ocean Discovery Program. Hon räknar arter för att mäta takten i evolution och utdöende, och läser av syre- och kolisotoper i skalen för att rekonstruera havstemperaturer, istider och mellanistider samt forntida havs produktivitet.
Gruppen är enorm och mycket gammal. Foraminifera betyder hålbärare på latin, efter porerna som förbinder kamrarna i skalet, och mer än 50 000 arter är kända, både fossila och levande. De flesta är mindre än en millimeter och lever på eller i havsbotten. Bara ett fyrtiotal nu levande arter svävar fritt i vattnet, utlämnade åt strömmarna, och det är just de som regnar ner överallt. Deras skal täcker havsbottnarna över hela jorden i ett arkiv som sträcker sig omkring 560 miljoner år tillbaka.
Någonstans i det arkivet finns en gåta som har stått olöst i sjuttio år. Många planktoniska foraminiferer bygger snäckliknande spiralskal, och vissa arter föredrar tydligt att skruva sig åt ett håll, antingen vänster eller höger. I början av 1950-talet, när borrkärnor från havsbotten för första gången gjorde det möjligt att arbeta lager för lager, märkte den schweiziske mikropaleontologen Hans Bolli att den preferensen inte var fast: hos flera arter ändrades den över tid. År 1959 sorterade maringeologen David Ericson vid Lamont Geological Observatory hundratals skal av arten Neogloboquadrina pachyderma från Nordatlanten och trodde sig ha hittat svaret. Under istiderna skruvade sig skalen åt vänster, under varmare perioder åt höger. Varför en spiral skulle bry sig om klimatet kunde han inte förklara, men han misstänkte att temperaturen styrde.
Temperaturförklaringen höll i decennier, men föll sedan från två håll. År 2006 visade Kate Darling, i dag hedersprofessor vid University of Stirling, med genetiska metoder att de vänster- och högervridna formerna av N. pachyderma inte är varianter alls, utan två skilda arter med var sin skruvriktning. År 2013 undersökte den evolutionära paleobiologen Yurika Ujiié, i dag professor vid Kochi University i Japan, skruvriktningen hos flera arter från olika hav och fann att den inte följde temperaturen. Dessutom fanns en enkel invändning: det är svårt att se vilken fördel en skruvriktning skulle ge en encellig organism.
Det som fångade Wades intresse var geografin. Efter årtionden med borrkärnor lade hennes grupp märke till att flera arter tycktes byta riktning ungefär samtidigt på olika breddgrader i Atlanten, Indiska oceanen och Stilla havet. Hos en art såg bytet nästan ögonblickligt ut både i tropikerna och på höga breddgrader. Vad det än var som hände var det inte begränsat till ett enda havsområde. Gruppen samlade därför fem decenniers publicerade räkningar och analyserade mönstren hos flera arter så långt som 56 miljoner år tillbaka. I samtliga fall spred sig bytena över flera havsområden och klimatzoner. Paragloborotalia siakensis gick från blandad till vänstervriden för 15 miljoner år sedan. Globorotalia scitula bytte två gånger: till vänster för 15 miljoner år sedan och till höger för 10 miljoner år sedan. Det är verkligen förbryllande, skriver författarna, att en art kan leva i miljontals år med en riktning och sedan plötsligt vända utan synbar anledning.
Det tydligaste exemplet var Pulleniatina obliquiloculata, en art med ovanligt detaljerad fossilhistoria som fortfarande lever i tropiska hav över hela världen. De senaste 860 000 åren har den nästan uteslutande varit högervriden. Dessförinnan bytte den riktning globalt med några tusen års mellanrum. ”Det var en stor överraskning, för om det hade varit en lokal händelse vore det lättare att tänka sig en lokal miljöförändring”, sa Wade. Lokalt var det inte.
Wades förklaring utgår från att haven ser enhetliga ut men inte är det. De är uppdelade i livsmiljöer som skiljer sig i temperatur, strömmar, ultraviolett ljus, kemi och syre, och en till synes global art kan dölja flera genetiskt skilda, så kallade kryptiska arter. Om en av dem fick en fördel kunde den spridas med strömmarna och ta över i en jättelik population, och därmed göra en enda skruvriktning dominerande och prägla hela fossilarkivet. ”Att de byter riktning betyder enligt mig att de har blivit nya arter”, sa Darling, som inte deltog i studien. Wade valde en modernare jämförelse: det påminner om hur en covid-19-variant först blev vanlig på ett ställe och sedan, med en liten fördel gentemot en annan variant, tog över nästan överallt.
Sett så är skruvriktningen ingen anpassning, utan ett märke: en synlig etikett på en osynlig händelse. Sådana utbyten lämnar normalt inga spår och blir läsbara bara när grupperna råkar skilja sig i skruvriktning.
Alla är inte redo att förvandla skal till arter. Skruvriktningen tycks ha en genetisk grund, varnar Ujiié, men det betyder inte nödvändigtvis att höger- och vänstervridna individer utgör skilda genetiska populationer. Och den äldre frågan står kvar: varför skulle en hel population skruva sig åt samma håll, när många arter delar sig ungefär jämnt? Julie Meilland, forskare vid Cerege i Frankrike och inte heller hon delaktig i studien, odlar foraminiferer och ser att hennes egna förhållanden mellan höger och vänster inte alltid stämmer med det fossilen förutsäger. ”Jag tror att det kan handla om gener, om rekombination, om att de försöker utvecklas, om miljön, och också om tur och helt enkelt om livet”, sa hon.