【时讯】中国科学家牵头揭秘古生代海洋生物多样化演化

本篇文章1061字，读完约3分钟

中新网南京1月20日电(杨颜慈)中国科学院南京地质古生物研究所20日与南京大学等共同完成的研究表明，古生物大数据、超级计算、模拟退火算法、遗传算法等新做法和

这项研究成果最近在美国的科学杂志上发表了。

了解地球上生命进化的历史是人类了解自己来源和未来进化的重要手段。 从不完全的化石记录重建地球历史生物多样化的一些变化规律是重大的科学课题。

研究小组认为，在地球的历史中，曾经发生过重大的生态系统和环境突变，许多生物大灭绝了。 利用古生物数据库重建地质历史全球生物多样化模型，揭示地球生命进化历史与环境变化的关系，可以为了解当前地球生物多样化危机提供重要启示。

为了建立古生代(约5.4亿年-2.4亿年，相当于寒武纪至三叠纪初期)的海洋生物多样化曲线，项目小组从2000年开始收集了大量发表的地层剖面和化石记录，2006年南京古生物所自主建设的古生物学和地层学

此次研究以其中3112个地层剖面、11268个海洋化石种的26万化石数据为对象。

国际上的同类研究一般根据目录数据库的方法进行多样化统计分析，分辨率低，难以正确再现生命进化的细微过程。 为了从根本上处理这个问题，小组将模拟退火算法和遗传算法相结合，自主开发了基于并行计算的约束优化方法-conop.saga。

利用“天河二号”的超级计算机，经过反复计算和验证，研究小组获得了新的寒武纪——三叠纪海洋无脊椎动物的复合多样化曲线，其统计时间分辨率约为2.6万年，比国际同类研究的精度提高了400倍左右。

该研究表明，前人采用的低分辨率不均匀的时间尺度直接影响古生物多样化的估计，无法正确判断生物多样化的一些变化速度和模式，有可能掩盖突发性的重大和短时间的急剧变动。

新建立的多样化变化曲线更准确地再现了地质历史上最大的三次生物灭绝事件和二次重大生物辐射事件的微细过程。 其中，2.52亿年前人类迄今认识到的最大规模的生物灭绝发生了，约80%的海洋生物在数万年内迅速灭绝，这与当时的全球变暖密切相关。 两次重要的生物放射事件分别发生在4.9-4.7亿年前和3.4-3亿年前，与当时的全球变暖同步。

科学研究小组认为深入理解这些重大生物事件的驱动机制对认识当今地球生物多样化与人类面临的第六次大灭绝和全球变暖之间的关系有重要的启示意义。

这项研究可以使用新的技术手段，部分处理深时高分辨率时间尺度建立的难题，在接近现代长尺度生态研究的水平上验证或判断生物或古生物学的假设。

这项研究得到中国科学院、国家自然科学基金委员会和国家要点研究开发计划等项目的支持。 (完)