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南京大學繪制出遠古海洋生物多樣性新曲線
2020-01-17 16:37:45 來源: 新華網
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  新華社南京1月17日電(記者陳席元)記者17日從南京大學了解到,該校與中科院聯合團隊在“天河二號”超級計算機支持下,將化石記錄重現為生物演化歷史,繪制出古生代海洋生物多樣性曲線,其時間分辨率較國際同類研究的精度提高近400倍。

  南京大學地球科學與工程學院樊雋軒教授介紹,了解生物演化歷程對認識人類自身由來、未來如何演化有重要意義,但地球上曾經存在過的物種多數已經滅絕,只有小部分保存為化石,如何通過不完整的化石鏈,重現生物多樣性的變化,是一個重大科學難題。

  樊雋軒與中科院院士沈樹忠領導的團隊收集並遴選出3112個地層剖面,以及11268個海洋化石物種的26萬條化石數據。在“天河二號”超級計算機支持下,團隊自主開發了新算法,重建約5.4至2.4億年前的古生代海洋生物多樣性曲線,其時間分辨率約為2.6萬年,較國際同類研究的精度提高了400倍左右。

  研究表明,前人使用的低分辨率時間標尺,無法準確評估生物多樣性的變化速率和模式,突發重大事件以及短時間的劇烈波動有可能被掩蓋。

  新曲線更加準確地重現了地質歷史中規模最大的三次生物滅絕事件以及兩次重大生物輻射事件的精細過程。其中,2.52億年前發生了已知最大規模的生物滅絕事件,導致約80%的海洋生物在數萬年內迅速滅亡,該事件的發生與當時全球快速升溫密切相關;兩次生物輻射事件則分別發生在4.9至4.7億年前和3.4至3億年前,均與當時全球氣候變冷同步。

  研究選取了6種與氣候變化密切相關的環境指標,包括大氣二氧化碳含量、鍶同位素、沉積物質總量等。“初步分析表明,大氣二氧化碳含量是一個與生物多樣性存在長期相關的環境因素。”樊雋軒表示,未來團隊需要建立時間分辨率更高的環境因素曲線,進而識別各種環境指標與生物多樣性之間是否存在因果關係。

  “深入理解這些重大生物事件與環境因素的關係,對我們認識當今地球生物多樣性面臨的挑戰具有重要啟示意義。”沈樹忠説。相關成果17日在國際權威期刊《科學》在線發表。

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【糾錯】 責任編輯: 詹婧
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