生態(tài)中國網(wǎng) >  科技 >  正文

研究揭秘大滅絕如何塑造海洋生物形態(tài)演變

來(lái)源:中國科學(xué)報 時(shí)間:2024-06-17 16:14:56

字號

在地球漫長(cháng)的歷史中,最嚴重的生物滅絕事件發(fā)生在距今約2.52億年的二疊紀—三疊紀之交。中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)教授宋海軍團隊利用深度學(xué)習技術(shù),揭示了這場(chǎng)災難如何塑造海洋生物形態(tài)演變。相關(guān)成果6月11日發(fā)表于《自然-生態(tài)與進(jìn)化》。


宋海軍告訴《中國科學(xué)報》,形態(tài)多樣性,即不同物種在形態(tài)上的差異,是衡量生物多樣性的重要指標之一。在沒(méi)有大規模滅絕事件的“背景滅絕”期間,物種多樣性和形態(tài)多樣性通常是同步演化的。大規模滅絕事件可能打破這種同步性,導致二者脫耦。


團隊開(kāi)發(fā)了一種名為DeepMorph的自動(dòng)化方法,將深度學(xué)習模型與幾何形態(tài)測量相結合,從化石圖像中提取形態(tài)特征。利用該方法,研究人員對599個(gè)屬、6個(gè)海洋生物門(mén)類(lèi)的化石圖像進(jìn)行分析,揭示了大滅絕期間形態(tài)多樣性的動(dòng)態(tài)變化。研究發(fā)現,在二疊紀—三疊紀大滅絕期間,大部分門(mén)類(lèi),包含菊石類(lèi)、腕足動(dòng)物、介形類(lèi)、雙殼類(lèi)和腹足類(lèi),經(jīng)歷了對復雜和裝飾性形態(tài)的選擇性滅絕,那些大型、復雜和強烈紋飾的形態(tài)類(lèi)型滅絕更嚴重,而牙形動(dòng)物則沒(méi)有表現出形態(tài)選擇性滅絕的跡象。


6個(gè)海洋生物門(mén)類(lèi)在經(jīng)歷滅絕事件時(shí)表現出4種不同的形態(tài)演變模式。這種滅絕的選擇性和強度可能受到復雜的多因素影響,反映出不同演化枝和形態(tài)類(lèi)型對環(huán)境耐受閾值的差異。研究結果為理解大滅絕如何重塑生物多樣性和生態(tài)系統結構提供了新見(jiàn)解。


這項研究不僅加深了人們對古生物形態(tài)演化的理解,也為科學(xué)家評估現代生物多樣性面臨的滅絕風(fēng)險提供了科學(xué)依據。此外,DeepMorph和其他深度學(xué)習方法展示了在自動(dòng)化、高效分析大規模數據方面的強大潛力,為未來(lái)開(kāi)展更多深度學(xué)習與地球生物學(xué)的交叉研究提供了可能。

*本作品如有侵權,請聯(lián)系我們及時(shí)刪除。