新的統(tǒng)一理論展示了過去的景觀是如何推動(dòng)地球豐富多樣的生命進(jìn)化的
來源：桑間濮上網(wǎng)
時(shí)間：2025-12-10 08:54:40
過去5 . 4億年流向海洋的沉積物和海洋動(dòng)物種類的多樣性。皮爾遜系數(shù)0.88表明這兩個(gè)變量之間有很強(qiáng)的論展正相關(guān)性。信用:uux.cn/自然
（神秘的示過生命地球uux.cn）據(jù)《對(duì)話》（特里斯坦·薩勒斯等人）：地球表面是我們星球的活皮膚——它連接著物理、化學(xué)和生物系統(tǒng)。去的球豐
隨著地質(zhì)時(shí)間的景觀進(jìn)化推移，這個(gè)表面不斷演化。何推河流將景觀分割成環(huán)境多樣的動(dòng)地棲息地。這些河流也將沉積物從山區(qū)轉(zhuǎn)移到大陸平原，富多最終進(jìn)入海洋。統(tǒng)理
景觀影響了地球上生命軌跡的論展觀點(diǎn)由來已久，可以追溯到19世紀(jì)早期德國學(xué)者亞歷山大·馮·洪堡的示過生命科學(xué)敘述。盡管從那以后我們了解了更多，去的球豐生物多樣性進(jìn)化的景觀進(jìn)化許多方面仍然是個(gè)謎。例如，何推人們?nèi)匀徊磺宄槭裁春Ｑ笊锏膭?dòng)地爆炸和大陸上植物的發(fā)展之間有一億年的差距。
在今天發(fā)表在《自然》雜志上的研究中，我們提出了一種新的理論，將過去5.4億年的生物多樣性進(jìn)化與過去景觀控制的沉積物“脈沖”聯(lián)系起來。
10年的計(jì)算時(shí)間
我們的模擬基于今年早些時(shí)候發(fā)表的一篇科學(xué)論文中發(fā)布的開源代碼。
為了在我們的計(jì)算機(jī)模型中推動(dòng)景觀在空間和時(shí)間上的演變，我們對(duì)過去的氣候和構(gòu)造進(jìn)行了一系列重建。
然后，我們將全球模擬的結(jié)果與過去5.4億年間海洋和大陸生物多樣性的重建進(jìn)行了比較。
為了進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，我們利用了運(yùn)行在數(shù)百個(gè)處理器上的澳大利亞國家計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。在我們的研究中提出的組合模擬相當(dāng)于十年的計(jì)算時(shí)間。
海洋生物和河流沉積物密切相關(guān)
在我們的模型中，我們發(fā)現(xiàn)河流帶入海洋的沉積物越多，海洋生物就越多樣化(正相關(guān))。你可以在下面的圖表中看到這條紅線。
隨著大陸氣候的變化，河流不僅將沉積物帶入海洋，還帶來了大量的營養(yǎng)物質(zhì)。這些營養(yǎng)物質(zhì)，如碳、氮和磷，是生物循環(huán)中必不可少的，這些生物循環(huán)通過所有生物移動(dòng)重要元素。
這就是為什么我們認(rèn)為河流向海洋輸送或多或少的營養(yǎng)物質(zhì)——在數(shù)百萬年的地質(zhì)時(shí)間尺度上——與海洋生物的多樣性有關(guān)。
或許更令人驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)海洋中的物種大滅絕事件發(fā)生在沉積流顯著減少后不久。這表明營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏或不足會(huì)破壞生物多樣性的穩(wěn)定，使其容易受到災(zāi)難性事件的影響(如小行星撞擊或火山爆發(fā))。
景觀也推動(dòng)了植物的多樣性
在大陸上，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)變量，將沉積物覆蓋和地形崎嶇度結(jié)合起來，以描述大陸容納不同物種的能力。
在這里，我們還發(fā)現(xiàn)在過去的4億年里，我們的變量和植物多樣化之間有著驚人的相關(guān)性(見下文)。這突出了景觀的變化對(duì)陸地上物種的多樣化也有很大的影響。
我們假設(shè)，隨著地球表面逐漸被更厚的土壤覆蓋，河流沉積的養(yǎng)分更加豐富，植物可以發(fā)展并多樣化，具有更復(fù)雜的根系。
隨著植物在陸地上緩慢擴(kuò)張，地球最終擁有了各種各樣的環(huán)境和棲息地，為植物進(jìn)化提供了有利條件，例如大約1億年前開花植物的出現(xiàn)。
一個(gè)有生命的星球
總的來說，我們的發(fā)現(xiàn)表明我們星球上的生物多樣性受到景觀動(dòng)態(tài)的強(qiáng)烈影響。在任何給定的時(shí)刻，地球的地貌決定了大陸和海洋能夠支持的不同物種的最大數(shù)量。
這表明決定生物多樣性長(zhǎng)期進(jìn)化的不僅僅是地質(zhì)構(gòu)造或氣候，還有它們之間的相互作用。它們通過沉積物流動(dòng)和對(duì)整個(gè)地貌的改變來做到這一點(diǎn)。
我們的發(fā)現(xiàn)還表明，生物多樣性總是以板塊構(gòu)造的速度進(jìn)化。這一速度比目前人類活動(dòng)導(dǎo)致的物種滅絕速度要慢得多。
