記者17日從南京大學(xué)了解到，該校與中科院聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)支持下，將化石記錄重現(xiàn)為生物演化歷史，繪制出古生代海洋生物多樣性曲線，其時(shí)間分辨率較國(guó)際同類研究的精度提高近400倍。

南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院樊雋軒教授介紹，了解生物演化歷程對(duì)認(rèn)識(shí)人類自身由來(lái)、未來(lái)如何演化有重要意義，但地球上曾經(jīng)存在過(guò)的物種多數(shù)已經(jīng)滅絕，只有小部分保存為化石，如何通過(guò)不完整的化石鏈，重現(xiàn)生物多樣性的變化，是一個(gè)重大科學(xué)難題。

樊雋軒與中科院院士沈樹忠領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)收集并遴選出3112個(gè)地層剖面，以及11268個(gè)海洋化石物種的26萬(wàn)條化石數(shù)據(jù)。在“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)支持下，團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)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(shí)間分辨率約為2.6萬(wàn)年，較國(guó)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(shí)間標(biāo)尺，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估生物多樣性的變化速率和模式，突發(fā)重大事件以及短時(shí)間的劇烈波動(dòng)有可能被掩蓋。

新曲線更加準(zhǔn)確地重現(xiàn)了地質(zhì)歷史中規(guī)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(xì)過(guò)程。其中，2.52億年前發(fā)生了已知最大規(guī)模的生物滅絕事件，導(dǎo)致約80%的海洋生物在數(shù)萬(wàn)年內(nèi)迅速滅亡，該事件的發(fā)生與當(dāng)時(shí)全球快速升溫密切相關(guān);兩次生物輻射事件則分別發(fā)生在4.9至4.7億年前和3.4至3億年前，均與當(dāng)時(shí)全球氣候變冷同步。

研究選取了6種與氣候變化密切相關(guān)的環(huán)境指標(biāo)，包括大氣二氧化碳含量、鍶同位素、沉積物質(zhì)總量等。“初步分析表明，大氣二氧化碳含量是一個(gè)與生物多樣性存在長(zhǎng)期相關(guān)的環(huán)境因素。”樊雋軒表示，未來(lái)團(tuán)隊(duì)需要建立時(shí)間分辨率更高的環(huán)境因素曲線，進(jìn)而識(shí)別各種環(huán)境指標(biāo)與生物多樣性之間是否存在因果關(guān)系。

“深入理解這些重大生物事件與環(huán)境因素的關(guān)系，對(duì)我們認(rèn)識(shí)當(dāng)今地球生物多樣性面臨的挑戰(zhàn)具有重要啟示意義。”沈樹忠說(shuō)。相關(guān)成果17日在國(guó)際權(quán)威期刊《科學(xué)》在線發(fā)表。(記者陳席元)

關(guān)鍵詞： 遠(yuǎn)古海洋生物多樣性新曲線