生態(tài)模擬技術(shù)揭示大滅絕中生物多樣性的銳減或?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)坍塌前兆
[百科] 時(shí)間:2025-11-23 20:05:21 來源:骨軟筋酥網(wǎng) 作者:焦點(diǎn) 點(diǎn)擊:60次
(神秘的生態(tài)生物生態(tài)地球uux.cn)據(jù)地大新聞網(wǎng)(記者 王俊芳 程曉龍):在地球生命的長(zhǎng)河上,生物經(jīng)歷了至少五次大滅絕的模擬洗禮,每次大滅絕最直接的技術(shù)揭示絕中昆明包養(yǎng)外圍上門外圍女上門外圍上門外圍女(電話微信181-2989-2716)提供1-2線熱門城市快速安排30分鐘到達(dá)表現(xiàn)是生物多樣性的銳減,與之伴隨的大滅多樣生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗災(zāi)恢復(fù)能力是怎樣的呢?
中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)陳中強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì),聯(lián)合美國加州科學(xué)院、性的系統(tǒng)英國布里斯托大學(xué)研究人員,銳減用生態(tài)計(jì)算模擬方式,坍塌對(duì)2.52億年前二疊紀(jì)–三疊紀(jì)之交生物大滅絕模式進(jìn)行客觀定量評(píng)價(jià),前兆結(jié)果表明海洋生物在本次生態(tài)大危機(jī)中遭受了兩幕式滅絕的生態(tài)生物生態(tài)打擊,第一幕中生物多樣性突然全面崩潰,模擬但生態(tài)系統(tǒng)在面對(duì)極端環(huán)境生態(tài)大危機(jī)時(shí)表現(xiàn)出驚人的技術(shù)揭示絕中抗災(zāi)恢復(fù)能力,第二幕是大滅多樣昆明包養(yǎng)外圍上門外圍女上門外圍上門外圍女(電話微信181-2989-2716)提供1-2線熱門城市快速安排30分鐘到達(dá)直到6萬年后,生態(tài)系統(tǒng)才徹底坍塌,性的系統(tǒng)展現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)韌性的銳減一面。
2月24日,坍塌相關(guān)研究成果《二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交大滅絕海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與坍塌模擬》發(fā)表在國際期刊《當(dāng)代生物學(xué)》。文章第一作者為生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃元耕副研究員,陳中強(qiáng)教授為通訊作者。
陳中強(qiáng)介紹,二疊紀(jì)—三疊紀(jì)之交生物大滅絕是地球生命歷史上最為嚴(yán)重的一次災(zāi)難事件,造成超過80%海洋生物物種滅絕,同時(shí)永久地改變了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),為海洋生態(tài)系統(tǒng)的主宰者從古生代演化型動(dòng)物群向現(xiàn)代演化型動(dòng)物群交棒鋪平了道路。這次極端事件為我們?cè)u(píng)價(jià)生態(tài)大危機(jī)中生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的演化關(guān)系提供了一個(gè)絕佳的窗口。
陳中強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用國際最先進(jìn)的生態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模擬技術(shù),開發(fā)了古群落生態(tài)數(shù)據(jù)庫結(jié)合古食物網(wǎng)模型,主要利用生物之間捕食關(guān)系,將生態(tài)系統(tǒng)底層的初級(jí)生產(chǎn)者至最高層的頂級(jí)捕食者全部聯(lián)結(jié)在同一食物網(wǎng)中(圖1),借助生物群落動(dòng)態(tài)模擬技術(shù),定量分析其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的演化規(guī)律。該種國際前沿的大數(shù)據(jù)和計(jì)算模擬方法,從一個(gè)更為整體和宏觀的視角揭示了生態(tài)系統(tǒng)在重大地質(zhì)突變期的演化歷程。該團(tuán)隊(duì)前期已利用該方法成功重建了二疊紀(jì)–三疊紀(jì)之交陸地生態(tài)系統(tǒng)的坍塌與復(fù)蘇過程。

圖1. 二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交大滅絕前、后海洋生物多樣性崩潰、食物網(wǎng)簡(jiǎn)化和生態(tài)系統(tǒng)坍塌過程景觀復(fù)原圖(創(chuàng)作設(shè)計(jì):陳中強(qiáng)、黃元耕;繪畫:姜雅奇,中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)藝術(shù)傳媒學(xué)院研究生;指導(dǎo)老師:徐莉副教授)。
本研究選取我國華南地區(qū)9條具有高精度時(shí)間地層格架的二疊系-三疊系界線地層剖面,匯編研究剖面記錄的所有古生物數(shù)據(jù),將其分為大滅絕前、其間和大滅絕后三個(gè)時(shí)間段。生態(tài)模擬發(fā)現(xiàn)在大滅絕第一幕后,生物多樣性銳減一半以上,但生態(tài)系統(tǒng)的功能群數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)養(yǎng)等級(jí)、嵌套性和模塊度等生態(tài)指標(biāo)都沒有發(fā)生根本性變化,其抗災(zāi)恢復(fù)能力也僅僅略有下降(圖2)。相反,大滅絕第二幕之后,各種生態(tài)指標(biāo)顯著變化,群落穩(wěn)定性完全崩潰式下降。因此,本次生態(tài)大危機(jī)中生物多樣性和生態(tài)穩(wěn)定性的變化是解耦的,大滅絕的第一幕主要表現(xiàn)為生物多樣性銳減,第二幕則以生態(tài)系統(tǒng)徹底坍塌為特征,兩者相距約6萬年,從此,以現(xiàn)代演化型動(dòng)物取代古生代演化型動(dòng)物主宰了海洋各個(gè)角落。
陳中強(qiáng)表示,這些研究成果也為我們未來生態(tài)系統(tǒng)管理帶來啟示,在重大災(zāi)難事件發(fā)生時(shí),生物多樣性的銳減可能是更具災(zāi)難性的生態(tài)系統(tǒng)坍塌的前兆,例如目前地球正在經(jīng)歷生物多樣性減少,很可能會(huì)迎來第六次生物大滅絕。

圖2.(A-B)煤山金釘子剖面“大滅絕前群落”及“大滅絕后群落”的“波動(dòng)-次生滅絕”模擬結(jié)果圖。(C-D)兩種定量指標(biāo)均顯示生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性在大滅絕的第一幕前后變化不大,卻在第二幕之后顯著降低。
上述研究得到了國家自然科學(xué)基金委、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和美國國家科學(xué)基金會(huì)的共同資助。
相關(guān):生物多樣性銳減可能是第六次生物大滅絕前兆
(神秘的地球uux.cn)據(jù)中國科學(xué)報(bào)(溫才妃):中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)教授陳中強(qiáng)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國加州科學(xué)院、英國布里斯托大學(xué)的研究人員,采用生態(tài)計(jì)算模擬的方式,對(duì)2.52億年前二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交生物大滅絕模式進(jìn)行了客觀定量評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,海洋生物在本次生態(tài)大危機(jī)中遭受了兩幕式滅絕的打擊——第一幕中生物多樣性突然全面崩潰,但生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)出驚人的抗災(zāi)恢復(fù)能力;第二幕是直到6萬年后,生態(tài)系統(tǒng)才徹底坍塌,展現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)韌性的一面。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《當(dāng)代生物學(xué)》。
二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交生物大滅絕是地球生命歷史上最為嚴(yán)重的一次災(zāi)難事件,造成超過80%的海洋生物物種滅絕,同時(shí)永久改變了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。陳中強(qiáng)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用國際最先進(jìn)的生態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模擬技術(shù),建立了古群落生態(tài)數(shù)據(jù)庫結(jié)合古食物網(wǎng)模型,將生態(tài)系統(tǒng)底層的初級(jí)生產(chǎn)者至最高層的頂級(jí)捕食者全部聯(lián)結(jié)在同一食物網(wǎng)中,借助生物群落動(dòng)態(tài)模擬技術(shù),定量分析其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的演化規(guī)律。
研究選取了我國華南地區(qū)9條具有高精度時(shí)間地層格架的二疊系-三疊系界線地層剖面,匯編研究剖面記錄的所有古生物數(shù)據(jù),將其分為大滅絕前、期間和大滅絕后3個(gè)時(shí)間段。生態(tài)模擬發(fā)現(xiàn)在大滅絕第一幕后,生物多樣性銳減一半以上,但生態(tài)系統(tǒng)的功能群數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)養(yǎng)等級(jí)、嵌套性和模塊度等生態(tài)指標(biāo)都沒有發(fā)生根本性變化,僅抗災(zāi)恢復(fù)能力略有下降。相反,大滅絕第二幕之后,各種生態(tài)指標(biāo)顯著變化,群落穩(wěn)定性出現(xiàn)完全崩潰式下降。
陳中強(qiáng)表示,這些研究成果為未來生態(tài)系統(tǒng)管理帶來啟示——在重大災(zāi)難事件發(fā)生時(shí),生物多樣性的銳減可能是更具災(zāi)難性的生態(tài)系統(tǒng)坍塌的前兆。例如,目前地球正在經(jīng)歷生物多樣性減少,很可能會(huì)迎來第六次生物大滅絕。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.02.007
中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)陳中強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì),聯(lián)合美國加州科學(xué)院、性的系統(tǒng)英國布里斯托大學(xué)研究人員,銳減用生態(tài)計(jì)算模擬方式,坍塌對(duì)2.52億年前二疊紀(jì)–三疊紀(jì)之交生物大滅絕模式進(jìn)行客觀定量評(píng)價(jià),前兆結(jié)果表明海洋生物在本次生態(tài)大危機(jī)中遭受了兩幕式滅絕的生態(tài)生物生態(tài)打擊,第一幕中生物多樣性突然全面崩潰,模擬但生態(tài)系統(tǒng)在面對(duì)極端環(huán)境生態(tài)大危機(jī)時(shí)表現(xiàn)出驚人的技術(shù)揭示絕中抗災(zāi)恢復(fù)能力,第二幕是大滅多樣昆明包養(yǎng)外圍上門外圍女上門外圍上門外圍女(電話微信181-2989-2716)提供1-2線熱門城市快速安排30分鐘到達(dá)直到6萬年后,生態(tài)系統(tǒng)才徹底坍塌,性的系統(tǒng)展現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)韌性的銳減一面。
2月24日,坍塌相關(guān)研究成果《二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交大滅絕海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與坍塌模擬》發(fā)表在國際期刊《當(dāng)代生物學(xué)》。文章第一作者為生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃元耕副研究員,陳中強(qiáng)教授為通訊作者。
陳中強(qiáng)介紹,二疊紀(jì)—三疊紀(jì)之交生物大滅絕是地球生命歷史上最為嚴(yán)重的一次災(zāi)難事件,造成超過80%海洋生物物種滅絕,同時(shí)永久地改變了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),為海洋生態(tài)系統(tǒng)的主宰者從古生代演化型動(dòng)物群向現(xiàn)代演化型動(dòng)物群交棒鋪平了道路。這次極端事件為我們?cè)u(píng)價(jià)生態(tài)大危機(jī)中生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的演化關(guān)系提供了一個(gè)絕佳的窗口。
陳中強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用國際最先進(jìn)的生態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模擬技術(shù),開發(fā)了古群落生態(tài)數(shù)據(jù)庫結(jié)合古食物網(wǎng)模型,主要利用生物之間捕食關(guān)系,將生態(tài)系統(tǒng)底層的初級(jí)生產(chǎn)者至最高層的頂級(jí)捕食者全部聯(lián)結(jié)在同一食物網(wǎng)中(圖1),借助生物群落動(dòng)態(tài)模擬技術(shù),定量分析其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的演化規(guī)律。該種國際前沿的大數(shù)據(jù)和計(jì)算模擬方法,從一個(gè)更為整體和宏觀的視角揭示了生態(tài)系統(tǒng)在重大地質(zhì)突變期的演化歷程。該團(tuán)隊(duì)前期已利用該方法成功重建了二疊紀(jì)–三疊紀(jì)之交陸地生態(tài)系統(tǒng)的坍塌與復(fù)蘇過程。

圖1. 二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交大滅絕前、后海洋生物多樣性崩潰、食物網(wǎng)簡(jiǎn)化和生態(tài)系統(tǒng)坍塌過程景觀復(fù)原圖(創(chuàng)作設(shè)計(jì):陳中強(qiáng)、黃元耕;繪畫:姜雅奇,中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)藝術(shù)傳媒學(xué)院研究生;指導(dǎo)老師:徐莉副教授)。
本研究選取我國華南地區(qū)9條具有高精度時(shí)間地層格架的二疊系-三疊系界線地層剖面,匯編研究剖面記錄的所有古生物數(shù)據(jù),將其分為大滅絕前、其間和大滅絕后三個(gè)時(shí)間段。生態(tài)模擬發(fā)現(xiàn)在大滅絕第一幕后,生物多樣性銳減一半以上,但生態(tài)系統(tǒng)的功能群數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)養(yǎng)等級(jí)、嵌套性和模塊度等生態(tài)指標(biāo)都沒有發(fā)生根本性變化,其抗災(zāi)恢復(fù)能力也僅僅略有下降(圖2)。相反,大滅絕第二幕之后,各種生態(tài)指標(biāo)顯著變化,群落穩(wěn)定性完全崩潰式下降。因此,本次生態(tài)大危機(jī)中生物多樣性和生態(tài)穩(wěn)定性的變化是解耦的,大滅絕的第一幕主要表現(xiàn)為生物多樣性銳減,第二幕則以生態(tài)系統(tǒng)徹底坍塌為特征,兩者相距約6萬年,從此,以現(xiàn)代演化型動(dòng)物取代古生代演化型動(dòng)物主宰了海洋各個(gè)角落。
陳中強(qiáng)表示,這些研究成果也為我們未來生態(tài)系統(tǒng)管理帶來啟示,在重大災(zāi)難事件發(fā)生時(shí),生物多樣性的銳減可能是更具災(zāi)難性的生態(tài)系統(tǒng)坍塌的前兆,例如目前地球正在經(jīng)歷生物多樣性減少,很可能會(huì)迎來第六次生物大滅絕。

圖2.(A-B)煤山金釘子剖面“大滅絕前群落”及“大滅絕后群落”的“波動(dòng)-次生滅絕”模擬結(jié)果圖。(C-D)兩種定量指標(biāo)均顯示生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性在大滅絕的第一幕前后變化不大,卻在第二幕之后顯著降低。
上述研究得到了國家自然科學(xué)基金委、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和美國國家科學(xué)基金會(huì)的共同資助。
相關(guān):生物多樣性銳減可能是第六次生物大滅絕前兆
(神秘的地球uux.cn)據(jù)中國科學(xué)報(bào)(溫才妃):中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)教授陳中強(qiáng)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國加州科學(xué)院、英國布里斯托大學(xué)的研究人員,采用生態(tài)計(jì)算模擬的方式,對(duì)2.52億年前二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交生物大滅絕模式進(jìn)行了客觀定量評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,海洋生物在本次生態(tài)大危機(jī)中遭受了兩幕式滅絕的打擊——第一幕中生物多樣性突然全面崩潰,但生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)出驚人的抗災(zāi)恢復(fù)能力;第二幕是直到6萬年后,生態(tài)系統(tǒng)才徹底坍塌,展現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)韌性的一面。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《當(dāng)代生物學(xué)》。
二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交生物大滅絕是地球生命歷史上最為嚴(yán)重的一次災(zāi)難事件,造成超過80%的海洋生物物種滅絕,同時(shí)永久改變了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。陳中強(qiáng)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用國際最先進(jìn)的生態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模擬技術(shù),建立了古群落生態(tài)數(shù)據(jù)庫結(jié)合古食物網(wǎng)模型,將生態(tài)系統(tǒng)底層的初級(jí)生產(chǎn)者至最高層的頂級(jí)捕食者全部聯(lián)結(jié)在同一食物網(wǎng)中,借助生物群落動(dòng)態(tài)模擬技術(shù),定量分析其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的演化規(guī)律。
研究選取了我國華南地區(qū)9條具有高精度時(shí)間地層格架的二疊系-三疊系界線地層剖面,匯編研究剖面記錄的所有古生物數(shù)據(jù),將其分為大滅絕前、期間和大滅絕后3個(gè)時(shí)間段。生態(tài)模擬發(fā)現(xiàn)在大滅絕第一幕后,生物多樣性銳減一半以上,但生態(tài)系統(tǒng)的功能群數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)養(yǎng)等級(jí)、嵌套性和模塊度等生態(tài)指標(biāo)都沒有發(fā)生根本性變化,僅抗災(zāi)恢復(fù)能力略有下降。相反,大滅絕第二幕之后,各種生態(tài)指標(biāo)顯著變化,群落穩(wěn)定性出現(xiàn)完全崩潰式下降。
陳中強(qiáng)表示,這些研究成果為未來生態(tài)系統(tǒng)管理帶來啟示——在重大災(zāi)難事件發(fā)生時(shí),生物多樣性的銳減可能是更具災(zāi)難性的生態(tài)系統(tǒng)坍塌的前兆。例如,目前地球正在經(jīng)歷生物多樣性減少,很可能會(huì)迎來第六次生物大滅絕。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.02.007
(責(zé)任編輯:知識(shí))
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