地大新闻网讯 （记者 孙彦钦）当6亿年前的埃迪卡拉生物群在海洋中舒展躯体，当恐龙时代的陆地生态系统经历火山喷发的浩劫，地球生命史的每一次剧变都在岩层中留下隐秘印记。如何破译这些跨越亿万年的生态密码，揭示生态系统中生物与环境之间的协同演化、生物与生物之间的军备竞赛？
6月16日，我校陈中强教授团队联合美国加州科学院学者，在Nature旗下方法学期刊《自然•研究方法》（Nature Protocols）以亮点文章的形式发表《一种定量评价古生物群落的生态动态变化和功能结构的模拟方法体系》（A modelling approach to quantify ecological dynamics and functional structures of palaeo-communities）的技术创新论文，建立了一套新的古生态模拟的技术方法体系，实现了从化石记录到深时生态系统食物网的重构和定量模拟，拓展了古生物学研究范式。我校地质微生物与环境全国重点实验室副研究员黄元耕为该论文的第一和通讯作者，美国加州科学院Peter Roopnarine教授、陈中强教授共同参与完成。
该文章是Nature Protocols自2006年创刊以来，首次发表的地球生物学领域研究方法论文，并被期刊选为亮点论文（This Week's Featured Protocol；图1），标志着该团队在古生态学领域具有创新性的技术方法成果获得了国际同行的认可，显示了其在方法学上的突破性与重要性。
图1. 论文被选为期刊亮点文章，置顶于Nature Protocols期刊网页封面进行介绍
该模拟方法的核心在于通过系统的步骤（图2）解析深时生态系统的奥秘，不仅解决了古食物网重建与古群落动态定量评估的难题，而且通过生态数值模拟古食物网的生态扰动，如初级生产者减少或顶级捕食者灭绝等情况，揭示次级灭绝的发生机制，进而确定生态系统的崩溃阈值与稳定性指标。
图2. 古生态模拟流程图
这一古生态模拟方法具有广泛的适用性，可在不同时空尺度下对陆地、海洋等多种生态系统进行分析，重构远古时期生态系统食物网结构，并揭示其稳定性对环境变化的响应机制，为推动古生物学从单一物种定性描述向生态系统定量研究转型发展提供了关键抓手。同时，通过对地质历史时期生态系统变化的研究，能够帮助我们更好地理解当前人类活动影响下生态系统的脆弱性与韧性，为当下的生态保护提供重要启示，也为预测和应对当代生态危机提供科学依据。“当我们用技术重构远古生态系统，本质上是在为现代地球寻找应对危机的‘历史智慧’。”正如论文所述：“地质记录中的每一次生态崩溃与复苏，都是大自然写给人类的生存指南。”
本研究得到了国家重点研发计划青年科学家项目和国家自然科学基金项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41596-025-01201-4
（编辑 孙彦钦 审核 陈华文）
