地大新聞網(wǎng)訊 （記者 孫彥欽）當(dāng)6億年前的埃迪卡拉生物群在海洋中舒展軀體，當(dāng)恐龍時代的陸地生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)歷火山噴發(fā)的浩劫，地球生命史的每一次劇變都在巖層中留下隱秘印記。如何破譯這些跨越億萬年的生態(tài)密碼，揭示生態(tài)系統(tǒng)中生物與環(huán)境之間的協(xié)同演化、生物與生物之間的軍備競賽？
6月16日，我校陳中強(qiáng)教授團(tuán)隊聯(lián)合美國加州科學(xué)院學(xué)者，在Nature旗下方法學(xué)期刊《自然?研究方法》（Nature Protocols）以亮點(diǎn)文章的形式發(fā)表《一種定量評價古生物群落的生態(tài)動態(tài)變化和功能結(jié)構(gòu)的模擬方法體系》（A modelling approach to quantify ecological dynamics and functional structures of palaeo-communities）的技術(shù)創(chuàng)新論文，建立了一套新的古生態(tài)模擬的技術(shù)方法體系，實現(xiàn)了從化石記錄到深時生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的重構(gòu)和定量模擬，拓展了古生物學(xué)研究范式。我校地質(zhì)微生物與環(huán)境全國重點(diǎn)實驗室副研究員黃元耕為該論文的第一和通訊作者，美國加州科學(xué)院Peter Roopnarine教授、陳中強(qiáng)教授共同參與完成。
該文章是Nature Protocols自2006年創(chuàng)刊以來，首次發(fā)表的地球生物學(xué)領(lǐng)域研究方法論文，并被期刊選為亮點(diǎn)論文（This Week's Featured Protocol；圖1），標(biāo)志著該團(tuán)隊在古生態(tài)學(xué)領(lǐng)域具有創(chuàng)新性的技術(shù)方法成果獲得了國際同行的認(rèn)可，顯示了其在方法學(xué)上的突破性與重要性。
圖1. 論文被選為期刊亮點(diǎn)文章，置頂于Nature Protocols期刊網(wǎng)頁封面進(jìn)行介紹
該模擬方法的核心在于通過系統(tǒng)的步驟（圖2）解析深時生態(tài)系統(tǒng)的奧秘，不僅解決了古食物網(wǎng)重建與古群落動態(tài)定量評估的難題，而且通過生態(tài)數(shù)值模擬古食物網(wǎng)的生態(tài)擾動，如初級生產(chǎn)者減少或頂級捕食者滅絕等情況，揭示次級滅絕的發(fā)生機(jī)制，進(jìn)而確定生態(tài)系統(tǒng)的崩潰閾值與穩(wěn)定性指標(biāo)。
圖2. 古生態(tài)模擬流程圖
這一古生態(tài)模擬方法具有廣泛的適用性，可在不同時空尺度下對陸地、海洋等多種生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析，重構(gòu)遠(yuǎn)古時期生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并揭示其穩(wěn)定性對環(huán)境變化的響應(yīng)機(jī)制，為推動古生物學(xué)從單一物種定性描述向生態(tài)系統(tǒng)定量研究轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了關(guān)鍵抓手。同時，通過對地質(zhì)歷史時期生態(tài)系統(tǒng)變化的研究，能夠幫助我們更好地理解當(dāng)前人類活動影響下生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性與韌性，為當(dāng)下的生態(tài)保護(hù)提供重要啟示，也為預(yù)測和應(yīng)對當(dāng)代生態(tài)危機(jī)提供科學(xué)依據(jù)。“當(dāng)我們用技術(shù)重構(gòu)遠(yuǎn)古生態(tài)系統(tǒng)，本質(zhì)上是在為現(xiàn)代地球?qū)ふ覒?yīng)對危機(jī)的‘歷史智慧’。”正如論文所述：“地質(zhì)記錄中的每一次生態(tài)崩潰與復(fù)蘇，都是大自然寫給人類的生存指南。”
本研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃青年科學(xué)家項目和國家自然科學(xué)基金項目的支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41596-025-01201-4
（編輯 孫彥欽 審核 陳華文）
鄂公網(wǎng)安備 42011102004169號
