地球正经历快速变暖——然而在3亿年前,类似的气候剧变也曾引发海洋生物的剧烈波动。近期,南京大学沈树忠院士团队在《科学进展》发表研究指出,在距今约3.4亿至2.5亿年的晚古生代,随着地球逐渐冷却,海洋生物演化速度明显加快、物种数量迅速增加;但当气候急剧变暖特别是火山喷发导致的升温时,则会引发大规模物种灭绝。

研究的核心对象是一类名为有孔虫的远古单细胞海洋生物。它们被称为"碳酸盐岩工厂",虽然个体微小,但数量庞大,在海底生态系统中占据主导地位。研究发现,在9000多万年间,这些生物经历了两次显著的多样化发展和四次严重的灭绝危机。

在距今约2.6亿年前的峨眉山大规模火山喷发期间及之后,体型较大的有孔虫种类几乎消失殆尽;而在2.52亿年前的二叠纪末期超级火山事件中,这一庞大的生物家族彻底走完了其演化历程。

研究的最大突破在于,团队利用超级计算机和人工智能算法,构建了全球首个高时间分辨率(小于4.5万年)的有孔虫多样性曲线。通过整合全球299条地质剖面中的超过2000个物种数据,并运用定量地层学CONOP超算算法与旋回地层学方法,研究人员首次实现了关键生物类群的精细重建及其变化趋势分析。

值得注意的是,当前人类活动引发的全球变暖速度,已远远超过古代峨眉山玄武岩活动和二叠纪末火山事件。这预示着现代海洋生态系统可能正面临与有孔虫类似的命运考验。该研究不仅揭示了气候变化对生物演化的重要影响,还为理解当今全球变暖背景下的生物多样性变化提供了重要参考。