一项关于地球早期生命演化的重大研究成果，近日在国际权威学术期刊《科学》上发表。此次研究由中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队牵头，携手南京大学、美国弗吉尼亚理工大学、香港大学等全球十家科研机构共同完成。
复杂生物的出现，标志着地球生物圈从微生物主导的简单世界，向动植物大规模繁盛的复杂世界转变，这一演化历程在距今25亿至5.39亿年的元古宙期间尤为关键。然而，对于这一时期的生物演化细节，科学家们长久以来一直缺乏大数据层面的深入理解。
为了填补这一空白，研究团队历经六年，精心构建了全球范围内数据最为全面的早期地球古生物地层数据库。借助超级计算机和人工智能技术，他们首次绘制了地球从距今20亿年至5亿年前，即元古宙至寒武纪早期的真核生物多样性演化曲线。
研究揭示了复杂生命在元古宙中期经历了漫长的早期演化过程，并在新元古代期间多次出现大辐射和大灭绝事件。这些发现不仅填补了早期真核生物多样性宏演化研究的空白，还为理解生命从简单到复杂的演化历程提供了重要线索。
化石作为记录生命演化的直接证据，在研究中起到了关键作用。然而，对于5亿年前的早期地球阶段，真核生物何时首次出现并留下化石记录，以及早期复杂生物如何一步步进化成现代生物圈，这些问题长期困扰着科学家。此次研究通过大数据方法，首次定量描述了这一漫长而复杂的演化过程。
研究数据表明，极端气候事件如“雪球地球”大冰期和噶斯奇厄斯冰期，对地球早期生物圈的演化进程造成了严重阻碍，并导致了生物大灭绝事件的发生。然而，随着大冰期结束，地表温度回暖和大气氧含量升高，又促成了新一轮复杂生物大辐射事件。这进一步证实了生命演化并非简单线性的过程，而是经历了长期滞缓和相对快速辐射的交替发展。
研究还揭示了地表温度与氧气含量等环境因素骤变对早期地球复杂生命演化的巨大影响。这一发现不仅为科学家探索极端环境下的地外生命提供了重要参考，也为评估未来地球的宜居性演化提供了科学依据。
《科学》杂志的多位审稿人对这一研究成果给予了高度评价，认为该研究终于带来了长期缺失的早期地球高精度生物多样性演化曲线，并将激发更多关于早期地球生命与环境协同演化的探索热潮。
此次研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委以及国际大科学计划“深时数字地球”等项目的支持，是中外科学家共同努力的结晶。
