问题——气候剧变如何改写海洋生态格局，一直是地球科学与生命演化研究的重要议题；约3400万年前，地球从相对温暖的始新世转入更冷的渐新世，全球降温、海平面波动与海洋环流调整相继叠加。由于长期缺少能够跨区域对齐的高时间分辨率化石序列，学界对该过渡期海洋生物多样性如何变化、不同生态类群的先后兴衰与适应过程、变化持续时间等关键问题，始终难以形成清晰图景。 原因——科研人员将突破口放“数据对齐”和“尺度统一”上，并以有孔虫化石作为核心证据。有孔虫体型微小但分布广、沉积记录相对连续，是重建古海洋环境与生物多样性的重要指示生物。按生态习性可大致分为三类：生活在海表的浮游类群，偏好浅海温暖海底环境的大底栖类群，以及从浅海到较深海底均可分布的小底栖类群。团队依托自建的地层古生物数据平台，系统汇集并筛选全球161条地层剖面与钻井的化石资料，建立包含1269个物种、约4万条化石产出记录的数据库。在此基础上，研发新一代定量地层学算法，对不同地层对比方案反复迭代优化，实现跨地区、多剖面数据在同一时间轴上的一致对齐，将分散的证据整合为可比较、可检验的全球序列。 影响——高分辨率多样性曲线显示，始新世—渐新世过渡期并非一次短促的“瞬时冲击”，而是一场持续较长时间、不同类群走向分化的生态重组。其一，浮游有孔虫和大底栖有孔虫主要栖居于相对浅水环境，对海表温度变化与海平面升降更敏感。在南极冰盖快速扩张、全球降温加剧的阶段，两者出现更明显的物种损失，反映出浅海—表层生态系统在气候转折中的脆弱性。其二，小底栖有孔虫在晚始新世早期曾发生显著辐射，物种数快速上升，随后转入长期衰退，提示在环境压力逐步累积的过程中，生态位重新分配可能带来阶段性“繁荣”，但最终仍难以抵消持续降温与海洋环境结构性变化的影响。其三，这一“先重组、再分化”的过程，为理解现代海洋在气候压力下可能出现的群落替代、栖息地迁移与食物网调整，提供了可对照的深时案例。 对策——面向气候变化与海洋生态治理需求，业内人士认为可从三上推进：一是持续推动全球古生物与古环境数据的标准化与共享，提高不同海域、不同团队成果的可比性与可验证性；二是加强地层对比、定量方法与计算工具的自主研发，建立可复用、可追溯的分析流程，降低跨学科协作成本；三是推动深时研究与现代观测、数值模拟联动，将化石记录揭示的生态响应规律转化为风险评估可用的科学参数，为海洋生物多样性保护与气候适应政策提供更可靠的证据支撑。 前景——随着高精度测年、海洋钻探与计算方法的持续进步，未来有望在更细时间尺度上追踪关键物种的起灭节律，厘清降温、海平面变化、营养盐循环与海洋环流调整之间的耦合关系。对应的方法也可扩展到其他化石类群与地质时期，深入回答“气候阈值何时触发、生态系统何时出现不可逆变化”等前沿问题。专家表示，将全球化石记录“对齐”并转化为动态曲线，不仅增强了对地球系统演化的解释能力，也为评估当代气候变化背景下的海洋生态风险提供了更长时间尺度的参照。
这项跨越3400万年尺度的研究，补上了地球生命演化史中的关键拼图，也以更扎实的古环境证据提示气候变化对海洋生态的深远影响。当中国科学家以自主算法破解地质难题时，呈现的不只是方法与数据的进步，也是在为理解人与自然的互动提供新的视角。研究提醒我们：更准确地读懂过去，才能更从容地面对未来。