[昆山要聞]昆山承載大科學(xué)計(jì)劃支持的研究成果在《科學(xué)》上發(fā)表 [復(fù)制鏈接]

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生命起源與演化，也是國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）曾列出的125個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題之一。

2024年12月20日，中國(guó)科學(xué)家最新發(fā)表的一項(xiàng)相關(guān)研究成果填補(bǔ)了早期地球生物多樣性宏演化的空白，南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院唐卿研究員，深時(shí)數(shù)字地球國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃管理委員會(huì)委員、南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院沈樹(shù)忠院士等聯(lián)合中外多家科研單位在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上以長(zhǎng)文形式發(fā)表重要研究成果，填補(bǔ)了關(guān)于早期地球生物多樣性宏演化的空白，為闡明早期地球生命起源和演化規(guī)律、探索地外生命是否存在以及宜居地球的可持續(xù)發(fā)展提供重要的理論基礎(chǔ)和借鑒。據(jù)悉，此項(xiàng)研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委等項(xiàng)目的支持，是昆山承載的深時(shí)數(shù)字地球國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃支持的重要成果。

該研究通過(guò)建立早期地球化石大數(shù)據(jù)，利用超算和人工智能等分析方法首次繪制了地球從20億年到5億年前，約15億年的高精度生物多樣性演化歷史，揭示了地球上的早期生命是通過(guò)漫長(zhǎng)的演化歷程，經(jīng)歷多次大輻射和大滅絕事件后，最終演化出約5億年前的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。

據(jù)悉，研究團(tuán)隊(duì)耗時(shí)六年時(shí)間創(chuàng)建了目前全球數(shù)據(jù)最全、信息量最大的早期地球古生物地層數(shù)據(jù)庫(kù)。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地結(jié)合了超算和人工智能等大數(shù)據(jù)分析手段，建立起迄今第一條早期地球高精度生物多樣性曲線(xiàn)。

研究結(jié)果表明，隨著第一個(gè)可信的真核生物化石在約17億年前出現(xiàn)后，其多樣性一直保持較低但穩(wěn)定增長(zhǎng)的模式。直到約7.2億年前全球性大冰期的出現(xiàn)打斷了生命演化的原有進(jìn)程。隨著大冰期事件的結(jié)束，地球物種多樣性開(kāi)始迅速增加并且頻繁發(fā)生波動(dòng)，造成多次生物大輻射和大滅絕事件。其中包括約6.35億年到5.8億年前的生物大輻射事件，以及緊隨其后發(fā)生的生物演化史上第一次大滅絕事件，導(dǎo)致當(dāng)時(shí)的優(yōu)勢(shì)類(lèi)型—帶刺的微體生物大量滅絕。在此之后，形態(tài)更為復(fù)雜的宏體生物（包括動(dòng)物）迎來(lái)了快速輻射。但這些復(fù)雜宏體生物在埃迪卡拉紀(jì)末期（約5.51億年至5.39億年前）又遭遇了兩次明顯的多樣性下降，代表了動(dòng)物演化史上最早的兩次大滅絕事件。

本研究首次用大數(shù)據(jù)方法定量化地揭示了早期地球15億年的生命演化歷程，定量勾畫(huà)了復(fù)雜生命的起源、輻射、滅絕、再次輻射至現(xiàn)代生態(tài)系統(tǒng)形成的早期歷史過(guò)程。

多位《科學(xué)》審稿人評(píng)價(jià)：該研究終于帶來(lái)了長(zhǎng)期缺失的早期地球高精度生物多樣性演化曲線(xiàn)；該曲線(xiàn)揭示的真核生物大輻射和大滅絕事件將激發(fā)一大波探索早期地球生命與環(huán)境協(xié)同演化的熱潮。

在新聞發(fā)布會(huì)上，唐卿研究員表示，未來(lái)如果有新的相關(guān)化石文獻(xiàn)發(fā)表，將錄入到前述數(shù)據(jù)庫(kù)中，以更新其數(shù)據(jù)信息。