中新网武汉6月12日电 (王俊芳) 近日,中国地质大学(武汉)地球科学学院教授宋海军领导的研究团队在《自然·生态与进化》国际期刊上发表了一项重要成果。他们运用深度学习技术,成功揭示了历史上最大规模的生物灭绝事件中海洋生物形态如何演变的过程,为理解大灭绝对生物多样性和生态系统结构的影响提供了新的视角。
地球历史上发生过五次生物大灭绝事件,其中影响最为深远的是发生在约2.52亿年前二叠纪至三叠纪之间的那一次,它不仅导致大量物种消失,还显著改变了生物形态的多样性。生物形态多样性作为衡量生物多样性的关键指标,在大灭绝事件中常常与物种多样性发生脱耦现象。
宋海军团队开发的DeepMorph自动化方法,对599个属、六个海洋生物门类的化石图像进行了深入分析,揭示了这些生物在灭绝期间形态多样性的动态变化。研究发现,在二叠纪至三叠纪的大灭绝中,大部分海洋生物门类如菊石类、腕足动物、介形类、双壳类和腹足类都经历了对复杂和装饰性形态的选择性灭绝,其中大型、复杂且带有强烈纹饰的形态类型受到的打击尤为严重;而牙形动物则没有表现出明显的形态选择性灭绝。
此外,研究还揭示了这六个海洋生物类群在灭绝事件中展现出的四种不同形态演变模式,这些模式可能由多种复杂因素共同作用导致,反映了不同生物种类和形态类型对环境压力的耐受能力差异。
宋海军教授表示,通过对化石记录中形态多样性变化的研究,我们不仅可以更深入地理解历史上生物大灭绝的机制,还能为当前生物多样性面临的威胁提供预测和应对的参考。同时,DeepMorph自动化方法的开发也为未来深度学习与地球生物学的交叉研究开辟了新的道路。
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