南京大学团队利用AI绘制地球15亿年生命演化史，揭秘极端气候对生物多样性影响

南京大学团队利用AI绘制地球15亿年生命演化史，揭秘极端气候对生物多样性影响

引用

中国科技网

等

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来源

1.

https://www.stdaily.com/web/gdxw/2024-12/20/content_276559.html

2.

https://nigpas.cas.cn/kyjz/kyjz/202412/t20241219_7504988.html

3.

https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab434/info94326.htm

4.

https://www.cas.cn/syky/202412/t20241220_5043091.shtml

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https://www.nju.edu.cn/info/1067/390961.htm

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https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%94%9F%E5%91%BD%E5%8F%B2

7.

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

2024年12月20日，南京大学地球科学与工程学院唐卿研究员和沈树忠院士等联合中外多家科研单位在顶级学术期刊《Science》上以长文形式发表重要研究成果。该研究通过建立早期地球化石大数据，利用超算和人工智能等分析方法首次绘制了地球从20到5亿年前，约15亿年的高精度生物多样性演化历史，揭示了地球上的早期生命是通过漫长的演化历程，经历多次大辐射和大灭绝事件后，最终演化出约5亿年前的复杂生态系统。该研究填补了关于早期地球生物多样性宏演化的空白，为阐明早期地球生命起源和演化规律、探索地外生命是否存在以及宜居地球的可持续发展提供重要的理论基础和借鉴。

针对这些长期困扰科学界的难题，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。团队创新性地结合了超算和人工智能等大数据分析手段，建立起迄今第一条早期地球高精度生物多样性曲线。

研究结果揭示了地球早期生命演化的重要时间节点：

• 约17亿年前，第一个可信的真核生物化石出现，其多样性保持较低但稳定增长的模式。
• 约7.2亿年前，全球性大冰期打断了生命演化的原有进程。
• 大冰期结束后，地球物种多样性迅速增加并频繁波动，造成多次生物大辐射和大灭绝事件。
• 约6.35到5.8亿年前发生重要生物大辐射事件，随后是第一次生物大灭绝事件。
• 埃迪卡拉纪末（约5.51至5.39亿年前）发生了动物演化史上最早的两次大灭绝事件。

研究发现，极端气候事件如雪球地球会对生物圈演化产生严重影响，导致生物大灭绝。而随着大冰期结束，地表温度回暖和大气氧含量升高会促成新一轮生物大辐射。这一发现不仅揭示了地球早期生命的演化规律，还为探索地外生命和评估地球宜居性提供了重要参考。

多位《Science》审稿人评价：“该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；该曲线揭示的真核生物大辐射和大灭绝事件将激发一大波探索早期地球生命与环境协同演化的热潮。”

此项研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委以及国际大科学计划—“深时数字地球”（DDE）等项目的支持。