南京大学唐卿团队新突破:6年磨一剑填补学界空白!
南京大学唐卿团队新突破:6年磨一剑填补学界空白!
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团队在国际顶级学术期刊《科学》(Science)上发表了一项突破性研究成果。该研究首次绘制了地球从20亿年前到5亿年前的高精度生物多样性演化历史,揭示了地球早期生命经历的多次大辐射和大灭绝事件,填补了学界关于早期地球生物多样性宏演化的空白。
15亿年的生命演化历程
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。通过创新性地结合超算和人工智能等大数据分析手段,他们建立了第一条早期地球高精度生物多样性曲线。
研究发现,第一个可信的真核生物化石出现在约17亿年前,之后其多样性一直保持较低但稳定增长的模式。直到约7.2亿年前,全球性大冰期的出现打断了这一演化进程。随着大冰期的结束,地球物种多样性开始迅速增加,并频繁发生波动,导致多次生物大辐射和大灭绝事件。
关键时间节点
约17亿年前:第一个可信的真核生物化石出现,开启了复杂生命演化的序幕。
约7.2亿年前:全球性大冰期(雪球地球事件)打断了生命演化的原有进程。
约6.35-5.8亿年前:发生第一次生物大辐射事件,随后是生物演化史上的第一次大灭绝事件,导致带刺的微体生物大量灭绝。
埃迪卡拉纪末(约5.51-5.39亿年前):复杂宏体生物遭遇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。
研究的重要意义
这一突破性研究不仅揭示了早期地球15亿年的生命演化历程,还定量勾画了复杂生命的起源、辐射、灭绝、再次辐射至现代生态系统形成的早期历史过程。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,而地表温度与氧气含量等环境因素的骤变则对早期地球复杂生命系统的演化具有巨大影响。
这些发现为科学家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。同时,这项研究也进一步证实了生命演化并非简单的线性过程,而是呈现出长期滞缓与相对快速辐射交替发展的模式。
研究团队背景
唐卿研究员是南京大学地球科学与工程学院准聘副教授、博士生导师,入选国家级青年人才计划。他专注于早期地球生命与环境演化研究,曾获美国地质学会Cole研究奖、美国古生物学会青年学者研究奖等多项重要学术荣誉。其研究团队长期致力于综合利用地质学、生物学、大数据统计和计算机编程等多学科交叉方法,系统研究元古宙和寒武纪早期重大生命演化事件和环境背景。
这一重大科研成果得到了国家重点研发计划、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)等项目的大力支持。研究结果一经发表,就获得了多位《科学》审稿人的高度评价,认为该研究带来了长期缺失的早期地球高精度生物多样性演化曲线,将激发一大波探索早期地球生命与环境协同演化的热潮。