南京大学揭秘：15亿年地球生命演化史

南京大学揭秘：15亿年地球生命演化史

引用

中国科学院

等

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来源

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https://nigpas.cas.cn/kyjz/

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https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/68868/index.html

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http://www.nigpas.cas.cn/kyjz/kyjz/index_3.html

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http://www.news.cn/science/20241230/936b280e83e34b6b8099aeb2814317bb/c.html

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https://www.victorlamp.com/article/7396115420

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https://www.nju.edu.cn/info/1056/391541.htm

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http://www.news.cn/20241226/10e5d746e18e4b20970f1a380c01f8f9/c.html

2024年12月，南京大学地球科学与工程学院唐卿研究员和沈树忠院士团队在顶级学术期刊《科学》上发表了一项突破性研究成果。该研究通过创新性地结合超算和人工智能技术，首次绘制出了地球从20亿年前到5亿年前的高精度生物多样性演化曲线，揭示了早期生命演化的重要规律。

研究团队耗时六年，创建了目前全球数据最全、信息量最大的早期地球古生物地层数据库。这一数据库不仅收录了海量的化石记录，还整合了地层学、古生物学和地球化学等多学科数据。通过运用超算和人工智能等大数据分析手段，研究人员成功建立了第一条早期地球高精度生物多样性曲线，为揭示生命演化奥秘提供了新的视角。

研究发现，地球生命的演化并非一帆风顺，而是经历了多次重大事件的洗礼。

• 真核生物的起源：约17亿年前，第一个可信的真核生物化石出现。与原核生物相比，真核生物具有更为复杂的细胞结构，是所有现代高等生物的祖先。在接下来的数亿年里，真核生物的多样性保持较低水平但持续增长。

• 雪球地球事件：约7.2亿年前，地球经历了一次全球性大冰期，整个地球几乎被冰雪覆盖。这次极端气候事件严重阻碍了生物圈的演化进程，打断了生命演化的原有节奏。

• 生物大辐射与大灭绝：随着大冰期的结束，地球环境逐渐回暖，大气氧含量上升，为生命的繁荣创造了条件。约6.35-5.8亿年前，地球迎来了第一次生物大辐射事件。然而好景不长，紧随其后的是生物演化史上的第一次大灭绝事件，导致大量带刺的微体生物消失。

• 复杂生命的崛起：在随后的埃迪卡拉纪（约6.35-5.41亿年前），形态更为复杂的宏体生物开始出现并快速辐射。但这些早期复杂生物在埃迪卡拉纪末期（约5.51-5.39亿年前）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。

这项研究首次用大数据方法定量揭示了早期地球15亿年的生命演化历程，填补了关于早期地球生物多样性宏演化的研究空白。研究结果表明，生命的演化并非简单的线性过程，而是呈现出长期滞缓与快速辐射交替发展的模式。

这一发现不仅为理解地球早期生命的起源和演化规律提供了重要线索，还为探索地外生命和评估未来地球的宜居性提供了重要参考。正如《科学》期刊的审稿人所评价的那样，这项研究“终于带来了长期缺失的早期地球高精度生物多样性演化曲线”，将激发新一轮探索早期地球生命与环境协同演化的热潮。

这项研究为我们揭示了地球早期生命的演化历程，但同时也提出了新的问题：为什么某些时期会出现生物大辐射？极端气候事件是如何影响生物演化的？这些问题的解答将有助于我们更好地理解地球生命的演化规律，也为探索地外生命提供了新的思路。

南京大学研究团队的这一成果，不仅展示了科技与古生物学的完美结合，更为我们揭示了地球早期生命的演化奥秘。通过解读这些远古生命的密码，我们不仅能更好地理解地球生命的起源，还能为探索宇宙中其他可能存在的生命形式提供重要线索。