科研新突破:绘制15亿年地球早期生命演化高精度曲线
近日,南京大学地球科学与工程学院的研究团队与中外多家科研单位合作,取得了生命起源与演化领域的重大突破。该研究成果于12月20日凌晨在线发表在学术期刊《科学》(Science)上。
化石数据大汇聚
化石是记录生命演化的最直接证据。为了全面了解早期地球生物多样性的演化历史,研究团队耗时六年时间创建了全球数据最全、信息量最大的早期地球古生物地层数据库,以及全球首个早期地球化石大数据平台。
“超算+AI”绘曲线
利用“超算+AI”等先进分析方法,研究团队绘制出迄今第一条早期地球高精度生物多样性曲线,揭示了地球从20亿年前到5亿年前——约15亿年的高精度生物多样性演化历史。
漫漫生命演化史揭秘
研究结果表明,在第一个可信的真核生物化石于约17亿年前出现后,早期生命的生物多样性一直保持较低但稳定增长的模式。约7.2亿年前发生的一场全球性大冰期,打断了生命演化的原有进程。
大冰期结束后,地球物种多样性开始迅速增加并频繁发生波动,造成多次生物大辐射和大灭绝事件。约6.35亿年前到5.8亿年前发生了一次重大的生物大辐射事件,紧随其后的是生物演化史上第一次大灭绝事件,导致当时的优势类型——带刺的微体生物大量灭绝。
随后,形态更为复杂的宏体生物(包括动物)快速辐射演化。然而,这些复杂宏体生物在埃迪卡拉纪末(约5.51亿年前至5.39亿年前)又遭遇了两次明显的多样性下降,代表了动物演化史上最早的两次大灭绝事件。
环境因素显影响
研究发现,早期地球复杂生命系统的演化与地表温度和氧气含量等环境因素的骤变密切相关。地表温度的下降和氧气含量的升高会促进复杂生命的演化和辐射,而相反的过程会导致灭绝事件的发生。
探索地外生命和地球可持续性
该研究首次定量化地揭示了早期地球15亿年的生命演化历程,为探索极端环境下的地外生命和评估未来地球的宜居性提供了重要参考。通过了解早期生命如何应对极端环境变化,科学家们可以更好地预测地外生命的存在可能性和地球未来的宜居条件。
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