近日，一项关于地球早期生命演化的重大研究成果在国际权威期刊《科学》上发表。此次研究由中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队联合南京大学、美国弗吉尼亚理工大学、香港大学等10家单位共同完成，揭示了元古宙复杂生物的早期演化历程。
复杂生物的出现是生命演化史上的重要转折点，标志着地球生物圈从微生物主导的时代向动、植物大规模发育的宏体复杂生命时代转变。元古宙，这个跨越25亿年至5.39亿年的漫长地质时期，见证了单细胞真核生物的起源、简单多细胞化以及复杂多细胞生物的初步辐射。然而，长久以来，科学家对这一时期生命演化的具体过程缺乏深入的了解。
化石是揭示生命演化历程的关键证据。但在5亿年前的早期地球阶段，真核生物何时首次出现并留下化石记录，以及早期复杂生物如何逐步进化成现代生物圈的多样性，一直是科学界亟待解答的问题。由于研究方法的限制，这些问题长期未能得到准确解答。
经过六年的不懈努力，研究人员成功创建了全球最全面的早期地球古生物地层数据库。他们利用超级计算机和人工智能等大数据分析手段，首次绘制了地球距今20亿至5亿年前元古宙至寒武纪早期的真核生物多样性演化曲线。这一曲线不仅填补了早期地球真核生物多样性宏演化研究的空白，还揭示了复杂生命在元古宙中期的漫长演化历程，以及新元古代多次大辐射和大灭绝事件。
研究首次运用大数据方法，定量描述了早期地球15亿年的生命演化过程。数据表明，极端气候事件如“雪球地球”大冰期和噶斯奇厄斯冰期，严重阻碍了地球早期生物圈的演化，导致生物大灭绝。然而，随着大冰期结束，地表温度回暖和大气氧含量升高，新一轮复杂生物大辐射事件得以发生。这一发现进一步证实了生命从简单到复杂的演化并非简单线性过程，而是呈现长期滞缓与快速辐射交替发展的模式。
研究还揭示了地表温度与氧气含量等环境因素骤变对早期地球复杂生命演化的巨大影响。这为科学家探索极端环境下的地外生命和评估未来地球宜居性演化提供了重要参考。多位《科学》审稿人对该研究给予了高度评价，认为它终于带来了长期缺失的早期地球高精度生物多样性演化曲线，并将激发更多探索早期地球生命与环境协同演化的研究。
