新华社南京1月17日电(记者陈锡源)记者17日从南京大学获悉,该大学和中国科学院的联合团队在“天河二号”超级计算机的支持下,将化石记录再现为生物进化史,绘制了古生代海洋生物多样性曲线,时间分辨率比类似国际研究的精度高近400倍。南京大学地球科学与工程学院(College of Earth Science and Engineering)范俊轩教授,
,表示理解生物学的进化过程对于理解人类的起源和未来进化具有重要意义。然而,地球上曾经存在的大多数物种已经灭绝,只有一小部分作为化石保存下来。如何通过不完整的化石链再现生物多样性的变化是一个重大的科学问题。由
范俊轩和中国科学院院士沈钟书带领的团队,共收集和选择了3112个地层剖面和11268个海洋化石种的26万个化石数据。在天河二号超级计算机的支持下,该团队独立开发了一种新的算法,重建了约5.4-2.4亿年前古生代海洋生物多样性曲线,时间分辨率约为26,000年,比类似国际研究的精度高400倍。
研究表明,前人使用的低分辨率时间尺度无法准确评价生物多样性的变化率和格局,突发重大事件和短期剧烈波动可能被掩盖。新的
曲线更精确地再现了地质历史上三次最大生物灭绝和两次主要生物辐射事件的精细过程其中,2.52亿年前,发生了已知最大的灭绝事件,导致大约80%的海洋生物在数万年内迅速灭绝。这一事件的发生与当时迅速的全球变暖密切相关。这两次生物辐射事件分别发生在4.9亿至4.7亿年前和3.4亿至3亿年前,都与当时的全球气候变冷同步。
研究选择了与气候变化密切相关的六项环境指标,包括大气二氧化碳含量、锶同位素、沉积物质总量等。“初步分析表明,大气二氧化碳含量是一个与生物多样性有关的长期环境因素范俊轩表示,未来团队需要建立时间分辨率更高的环境因子曲线,以确定各种环境指标与生物多样性之间是否存在因果关系。彻底理解这些主要生物事件和环境因素之间的关系对我们理解当今地球生物多样性面临的挑战具有重要意义”沈钟书说道相关结果于17日在线发表在国际权威期刊《科学》上。