十五亿年高精度曲线揭秘地球早期生命演化之谜
生命从何而来？它如何演化到今天的繁荣多样性？这些问题一直困扰着科学家。近日，中国科学家发表的一项重大研究成果填补了早期地球生物多样性宏演化的空白，为探索地外生命存在和宜居地球的可持续发展提供了重要理论基础和借鉴。
该研究由南京大学地球科学与工程学院唐卿研究员和中国科学院院士沈树忠等科研人员与中外多家科研单位合作完成，于 12 月 20 日凌晨在线发表在学术期刊《科学》（Science）上。
首创早期地球化石大数据平台
化石是记录生命演化的最直接证据。研究团队耗时六年时间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，以及全球首个早期地球化石大数据平台。该平台包含了超过 2,000 个地层剖面的 20,000 多个化石记录，涵盖了从 20 亿年前到 5 亿年前这段漫长的地质时期。
揭示早期地球生物多样性演化历史
基于海量的数据，研究团队采用“超算+AI”等分析方法，绘制出迄今第一条早期地球高精度生物多样性曲线，揭示了地球从 20 亿年前到 5 亿年前——约 15 亿年的高精度生物多样性演化历史。
此曲线反映了地球生命演化的跌宕起伏。在真核生物出现后，生物多样性保持较低但稳定增长的模式。然而，约 7.2 亿年前全球性大冰期的出现，打断了生命演化的进程。
随着大冰期事件的结束，地球物种多样性开始迅速增加并且频繁发生波动，造成多次生物大辐射和大灭绝事件。其中包括约 6.35 亿年前到 5.8 亿年前的生物大辐射事件，以及紧随其后发生的生物演化史上第一次大灭绝事件，导致当时优势类型—带刺的微体生物大量灭绝。
此后，形态更为复杂的宏体生物（包括动物）迎来了快速辐射。但这些复杂宏体生物在埃迪卡拉纪末（约 5.51 亿年前至 5.39 亿年前）又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。
地表环境对早期生命演化影响巨大
该研究表明，地表温度与氧气含量等环境因素的骤变，对早期地球复杂生命系统演化产生了巨大影响。全球性大冰期事件和快速变暖气候，导致早期生命大规模灭绝和生物多样性的快速辐射。
探索地外生命和地球宜居性
该研究成果对于探索极端环境下的地外生命和评估未来地球的宜居性具有重要意义。通过了解早期地球生物多样性演化的过程和驱动因素，科学家可以更好地推测在其他行星或卫星上生命存在的可能性。同时，研究揭示的环境因素对生命演化的影响，也为保护地球环境和维护地球宜居性提供了关键的科学依据。
未来的研究将继续完善早期地球化石大数据平台，拓展时间范围和地理覆盖，深入揭示地球生命演化的全貌，并为探索生命起源和未来演化提供新的科学基础。
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