本研究曲线获得的古生物海洋生物多样性。南谷研究所供图

中新网南京1月20日电（杨彦慈）据中科院南京地质古生物研究所20日报道，在联合完成的一项研究中该研究所与南京大学合作，通过利用古生物大数据、超级计算、模拟退火算法和遗传算法等全新的方法和手段，以化石记录为基础，再现了生命史的演变过程，改变了目前对生物进化的认识。古生代海洋生物多样性的演变。

这项研究的结果最近在线发表在美国《科学》杂志上。

不同时间分辨率下的生物多样性变化曲线。照片由南谷研究所提供

了解地球上生命的进化是人类了解其起源和未来进化的重要手段。如何通过不完整的化石记录重建地球历史生物多样性变化规律是一个重大的科学问题。

研究小组认为，在地球历史上，曾发生过重大的生态系统和环境突变，导致多次大规模灭绝。利用古生物学数据库重建地质历史和全球生物多样性格局，揭示地球生命的演化历史，以及与环境变化的关系，可为理解当前地球生物多样性危机提供重要启示。

生物多样性和二氧化碳含量发生变化。南古研究所供图

为了建立古生代（约5.4亿-2.4亿年，相当于寒武纪至三叠纪早期）海洋生物多样性曲线，项目组于2000年开始采集大2006年，南京古生物研究所自主建设的古生物地层数据库，统一了已发表的地层剖面和化石记录的数量。

本研究从3112个地层剖面和1个海洋化石种中选取了26万个化石数据作为研究对象。研究对象。

国际同类研究通常基于编目数据库进行多样性统计分析，分辨率低，难以准确再现生命进化的精细过程。为了从根本上解决这个问题，团队结合模拟退火算法和遗传算法，自主研发了一种基于并行计算的约束优化方法——。

使用“天河二号”超级计算机，经过反复计算验证，研究团队获得了新的寒武纪-三叠纪海洋无脊椎动物复杂多样性曲线，统计时间分辨率约为26000年，约为400年比国际同类研究的准确率高出数倍。

本研究表明，前人使用的低分辨率和非均匀时间尺度将直接影响古生物多样性的估计，导致无法准确评估生物多样性变化的速率和模式，以及可能掩盖突发的重大事件和短期的剧烈波动。

新建立的多样??性曲线更准确地再现了地质史上三大生物灭绝事件和两大生物辐射事件的精细过程。其中，2.52亿年前，发生了迄今为止人类公认的最大生物灭绝事件，导致约80%的海洋生物在数万年内迅速灭绝。这一事件的发生与当时全球气候迅速变暖密切相关。 .两次重要的生物辐射事件发生在4.90-4.7亿年前和340-3亿年前，都恰逢当时全球气候逐渐变冷。

研究小组认为，深入了解这些重大生物事件的驱动机制，对于我们了解当今地球的生物多样性、人类面临的第六次大灭绝及其与全球气候变化的关系具有重要意义。启示。

本研究采用全新的技术手段，部分解决了建立深时高分辨率时间尺度的问题，从而可以在接近现代远古生物的水平上验证或评价生物学或古生物学。规模生态研究。假设。

本研究得到中国科学院、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。 （完）

文章来源：《地层学杂志》 网址: http://www.dcxzzzz.cn/zonghexinwen/2021/0904/517.html

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