原标题:南大院士CCTV开讲啦!穿越几亿年,“石头”有话说……
来源:南京大学
CCTV 1《开讲啦》
特邀中国科学院院士
南京大学地球科学与工程学院教授、博导
地层古生物学家沈树忠
重磅开讲
节目中,沈树忠院士带大家回顾
地球曾经经历了什么样的灭绝事件
以及这些事件带给当今人类的启示
对化石的热爱无处不在
地层古生物学家对化石和古生物能有多爱?看看沈院士就知道了。节目一开始,主持人就放出了一张挤满化石的大理石照片,是沈院士亲手拍摄的。
但是你肯定猜不到这张照片居然来自贵阳机场洗手间里的洗手台。在沈树忠院士看来,挖化石是一件既快乐又幸福的事情,他对化石的热爱已经不止是到野外寻找化石这么简单了,他到了任何一个地方都会忍不住掏出自己的小锤子敲一敲看看上面有没有化石,就连各地的厕所他都不放过。
看到宾馆、厕所的各种梳妆台,
就凑过去看的职业病
这些,其实都是化石
对于科学家们的致命吸引力!
地质历史时期的时间系统
在没有人类出现的地质历史时期,该如何判断时间呢?这就需要地层古生物学家们建立一个时间系统,而“金钉子”就是这个时间系统中最为重要的标志。“就像历史学家把人类的历史划分为不同朝代,如我国的唐、宋、元、明、清那样,地层古生物学家们把距今5.3亿年以来的全球地层年代划分成了102个节点,而每一个时间节点都需要一个“金钉子”来区分”。
那么什么是“金钉子”呢?“就像我们用皇帝的登基来区分不同的朝代一样,金钉子实际上是以某种生物化石在地球上的首次出现来区分过去的不同地质年代”。在演讲中,沈院士用这两个类比,深入浅出地诠释了这个复杂的概念。
据沈院士在节目中透露,中国定下来了11颗“金钉子”,占全球“金钉子”总数的七分之一,是目前确定下来“金钉子”最多的国家之一。“这不仅是一代代地层古生物学家们努力的成果,更是国家在这方面的荣誉”。沈院士在回忆自己参与的国内两枚“金钉子”的工作时,骄傲自豪之情溢于言表。最后沈院士笑道,“非常希望大家能到这些地方参观,但是那颗钉子可不是金子做的,大家千万别把它拿走了。”
高精度曲线到底有多牛
生命起源与演化,是世界十大科学之谜之一。曾在地球上生活过的99%以上的生物都已经灭绝,而这些“生命的遗迹”——“化石”则记录了重建地球生物多样性变化的历史。因此我们想要探明地球未来的发展方向,就必须要透过一本本“石头书”,了解过去的生物演化的奥秘。
2021年,南京大学地球科学与工程学院樊隽轩教授和沈树忠院士带领的科研团队遴选出3112个地层剖面以及11268个海洋化石物种的26万条化石数据,自建大型数据库,自主研发人工智能算法,利用“天河二号”超算取得突破,领衔研发“全球第一条高精度的古生代3亿多年的海洋生物多样性变化曲线”,入选2020年中国科学十大进展。
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“入选中国科学十大进展!南大这项成果又获奖了”
这条高精度的古生代海洋生物多样性变化曲线,时间分辨率约为2.6万年,较国际同类研究的精度提高了400倍左右!详细记录了5.4亿年前到2.4亿年前的地球海洋生物的演化过程,堪称地球的史前“家谱”!
但是绘制这条曲线却不是一件容易的事。沈院士在演讲中为我们介绍,化石与化石之间的关系有六种可能性,当我们有100个化石的时候,这个可能性就会达到10的三百次方,而当我们有了成千上万个化石数据后,这个运算量则是一个天文数字,普通家用电脑需要运行17.5年才能完成。因此,地层古生物学家们不断将算法升级,并借助“天河二号”超级计算机,最终才完成了这个“将推动整个演化古生物学的变革”的超级曲线。
“这条曲线更加准确地重现了地质历史中最大的三次生物灭绝事件和两次重大生物辐射事件的精细过程。”沈院士指着这条曲线说,“全球变暖被所有人密切关注,而地球生物当前的危机真的只是因为气温的升高吗?从曲线中我们可以看出,历史上的两个大冰期,气温骤降的冰期造成了奥陶纪末生物大灭绝,平缓下降的冰期则带来了石炭——二叠纪生物大辐射。而目前最严重的二叠纪末生物大灭绝事件伴随的是一次温度骤然升高的过程。因此我们可以得出结论,气温高也好,低也好,对物种的生存影响并不大,影响大的是温度变化的速率,如果气温骤变,其结果就可能是灾难性的。”
人类的历史只有短短的600多万年,与地球的近46亿年历史相比,显得十分短暂。想要探明地球未来的发展方向,有效防范潜在的风险,就必须要透过一本本会说话的“石头书”,了解生物演化的奥秘,珍爱我们的家园。
4月22日世界地球日刚刚过去
沈院士也呼吁大家
善待地球保护环境
大自然也许不需要人类
但是人类,离不开大自然