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数学家创建有关气候变化和适应的大规模灭绝模型

开心的月饼 2023-11-01 08:43:39 教育知识

俄罗斯人民友谊大学的一位数学家和一位同事开发了大规模灭绝的理论模型。该模型首次考虑了两个重要因素——植被对气候变化的反向影响和物种的进化适应。结果发表在《Chaos,Solitons&Fractals》杂志上。

数学家创建有关气候变化和适应的大规模灭绝模型

在过去的五亿年里,已知发生过五次大规模灭绝,物种数量减少了一半以上。还发生了几十次较小的灭绝事件。关于物种大规模灭绝的原因存在争议。其中包括全球变暖和变冷。然而,究竟哪些气候变化因素导致了灭绝以及发生了什么过程尚不清楚。

俄罗斯人民友谊大学的一位数学家和一位同事建立了气候变化导致的大规模灭绝的理论模型,同时考虑了迄今为止被忽视的重要参数。

“大规模灭绝是地球生命历史的重要组成部分。人们普遍认为,大规模灭绝的主要原因是气候变化。地球平均温度的显着变化会导致全球变暖或变冷,并引发各种可能导致生物灭绝的机制。”导致物种灭绝。”

“在过去的二十年里,在了解根本原因和触发因素方面取得了重大进展,但许多问题仍然悬而未决。例如,众所周知,并非地球历史上的每一次气候变化都会导致大规模灭绝。因此,一定存在削弱气候变化影响的因素或反馈,”俄罗斯人民友谊大学教授谢尔盖·彼得罗夫斯基说。

数学家考虑到气候变化的一些关键因素,例如植被,有助于主动反馈。地球反射的太阳辐射与总辐射(反照率)的比率除其他因素外,还取决于地表的特性,即植被覆盖度。第二个经常被忽视的重要因素是物种如何适应气候变化。

对数学模型的分析表明,一个物种是否灭绝取决于气候变化规模和进化反应速度之间的微妙平衡。研究还表明,当种群密度长期保持较低水平但随后又恢复到安全值时,物种的适应可能会导致所谓的假灭绝。

数学家还通过将其预测与古生物学数据进行比较,验证了该模型的充分性。灭绝频率分布与化石分析获得的数据一致。

“我们的模型显示了气候-植被相互作用和单个物种的进化反应如何影响灭绝。这两个因素很重要,但实际上并未得到研究。该模型对灭绝程度的预测总体上与古生物学数据一致。”

“尽管化石证据充其量只能提供灭绝真实规模的部分图片,但软体物种通常会消失而不留下任何痕迹。如果将软体物种的数据纳入其中,情况将会如何变化的问题俄罗斯人民友谊大学(RUDNUniversity)教授谢尔盖·彼得罗夫斯基(SergeiPetrovsky)表示:“分析仍处于开放状态。这可能部分解释了我们的模型与化石数据之间的差异。”


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