古生代海洋生物多樣性演變曲線
（神秘的寒武海洋地球uux.cn報(bào)道）據(jù)荔枝新聞（編輯/高志鵬 通訊員/高雅）：北京時(shí)間1月17日，國(guó)際權(quán)威期刊《Science》以研究長(zhǎng)文的紀(jì)至形式在線發(fā)表了南京大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物所樊雋軒教授、沈樹(shù)忠院士等的早期椎動(dòng)杭州蕭山同城美女約炮上門(mén)服務(wù)vx《192-1819-1410》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)論文“A high-resolution summary of Cambrian to Early Triassic marine invertebrate biodiversity”。該研究利用古生物大數(shù)據(jù)、疊紀(jì)的高超算和遺傳算法等全新的無(wú)脊物生物多方法和手段，基于化石記錄重現(xiàn)了生命演化歷史，樣性改變了當(dāng)前對(duì)古生代海洋生物多樣性演化的分辨認(rèn)知。
我們從哪來(lái)，率綜又到哪去？寒武海洋大數(shù)據(jù)協(xié)助破解生命起源和演化之謎
生命起源與演化是世界十大科學(xué)之謎，也是紀(jì)至杭州蕭山同城美女約炮上門(mén)服務(wù)vx《192-1819-1410》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)《Science》雜志列出的125個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題之一。了解地球上生命的早期椎動(dòng)演化歷程，是疊紀(jì)的高人類(lèi)了解自身由來(lái)、以及未來(lái)演化的無(wú)脊物生物多重要手段。地球上曾經(jīng)生活過(guò)的樣性生物中99%以上已經(jīng)滅絕，但只有很少一部分能保存為化石，分辨如何通過(guò)不完整的化石記錄重建地球歷史生物多樣性的變化規(guī)律是一個(gè)重大科學(xué)難題。
此外，在地球歷史中，曾經(jīng)發(fā)生過(guò)重大的生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境的突變，導(dǎo)致了多次生物大滅絕事件。利用古生物數(shù)據(jù)庫(kù)重建地質(zhì)歷史全球生物多樣性模式，揭示地球生命的演化歷史，以及與環(huán)境變化之間的關(guān)系，可以為了解當(dāng)前的地球生物多樣性危機(jī)提供重要啟示。
“天河二號(hào)”加持，精準(zhǔn)重現(xiàn)古生物“大滅絕”
為了建立古生代（約5.4億年-2.4億年，相當(dāng)于寒武紀(jì)至三疊紀(jì)早期）海洋生物多樣性曲線，樊雋軒等收集了大量的地層剖面和化石記錄，從中遴選了3112個(gè)地層剖面、11268個(gè)海洋化石物種的26萬(wàn)化石數(shù)據(jù)。國(guó)際同類(lèi)研究通?；诰幠渴綌?shù)據(jù)庫(kù)的方式進(jìn)行多樣性統(tǒng)計(jì)分析，分辨率低，難以準(zhǔn)確重現(xiàn)生命演化的精細(xì)過(guò)程。
為了根本地解決這一問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)結(jié)合了模擬退火算法和遺傳算法，自主開(kāi)發(fā)了基于并行計(jì)算的約束最優(yōu)化方法 - CONOP.SAGA。利用“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算和驗(yàn)證，獲得了全新的寒武紀(jì)-三疊紀(jì)海洋無(wú)脊椎動(dòng)物的復(fù)合多樣性曲線，其統(tǒng)計(jì)時(shí)間分辨率約為2.6萬(wàn)年，較國(guó)際同類(lèi)研究的精度提高了400倍左右。
該項(xiàng)研究表明，前人使用的低分辨率且不均一的時(shí)間標(biāo)尺，會(huì)直接影響對(duì)古生物多樣性的估算，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估生物多樣性的變化速率和模式，并可能掩蓋突發(fā)性的重大事件以及短時(shí)間的劇烈波動(dòng)。
新建立的多樣性變化曲線更加準(zhǔn)確地重現(xiàn)了地質(zhì)歷史中最大的三次生物滅絕事件和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)生了人類(lèi)迄今為止識(shí)別出的最大規(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，這一事件的發(fā)生，與當(dāng)時(shí)全球氣候的快速升溫密切相關(guān)。兩次重要的生物輻射事件，分別發(fā)生在4.9-4.7億年前和3.4-3億年前，并均與當(dāng)時(shí)全球氣候的逐漸變冷同步。深刻理解這些重大生物事件的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，對(duì)于我們認(rèn)識(shí)當(dāng)今地球生物多樣性以及人類(lèi)面臨的第六次大滅絕及其與全球氣候變化之間的關(guān)系具有重要啟示意義。
地球科學(xué)+數(shù)據(jù)科學(xué)，重建完整的生命演化歷史
地質(zhì)歷史中生物多樣性的重大變化，通常也伴隨著環(huán)境的劇烈波動(dòng)。論文選取了六種與氣候變化密切相關(guān)的環(huán)境指標(biāo)，包括碳、氧、鍶同位素、沉積物質(zhì)總量、大氣二氧化碳含量等。雖然這些環(huán)境指標(biāo)還缺少高分辨率的時(shí)間約束，但初步的分析表明，大氣二氧化碳含量是一個(gè)表現(xiàn)出與生物多樣性存在相似的長(zhǎng)期模式的環(huán)境因素。未來(lái)需要建立高時(shí)間分辨率的環(huán)境因素曲線，可以與生物多樣性曲線進(jìn)行更加準(zhǔn)確、可靠的對(duì)比分析，從而識(shí)別各種環(huán)境指標(biāo)與多樣性變化之間是否存在因果關(guān)系。
此項(xiàng)研究采用了全新的技術(shù)手段，部分解決了深時(shí)（Deep-time，通常指人類(lèi)出現(xiàn)之前的歷史）高分辨率時(shí)間標(biāo)尺建立的難題，從而可以在接近現(xiàn)代長(zhǎng)尺度生態(tài)研究的水平上驗(yàn)證或評(píng)估生物或古生物學(xué)的假說(shuō)。
此項(xiàng)研究是地球科學(xué)與數(shù)據(jù)科學(xué)相結(jié)合的一項(xiàng)突破。2019年由中國(guó)科學(xué)家倡議、13個(gè)國(guó)際組織與機(jī)構(gòu)共同發(fā)起的國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃 - “深時(shí)數(shù)字地球”（DDE），致力于搭建全球地球科學(xué)家與數(shù)據(jù)科學(xué)家合作交流的國(guó)際平臺(tái)，推動(dòng)地球科學(xué)在大數(shù)據(jù)時(shí)代的創(chuàng)新發(fā)展。在DDE計(jì)劃的框架下，基于全球地質(zhì)大數(shù)據(jù)與更加高效的超算方法，重建完整的生命演化歷史將得以實(shí)現(xiàn)。
此項(xiàng)研究得到中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家自然科學(xué)基金委和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。
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