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研究人员解决了古老的生物多样性之谜

多年来,研究人员对于为什么某些全球地区物种丰富度极高而其他地区几乎没有物种却一直持不同意见。换句话说,是什么解释了地球上生物多样性分布不均的原因?

一些研究人员声称,一个地区的物种丰富度主要反映了该地区进化的新物种的数量,并且物种或多或少地随机散布在这些区域之外。其他人则认为,高水平的环境能量(例如高温和充足的降雨会刺激植物的生长)为本地可共存的物种数量设定了上限。但是现在看来,完全第三种解释可能起着最重要的作用。

在一项新的研究中,来自哥本哈根大学和史密森学会的研究人员研究了南美三种不同类别的脊椎动物(鸟类,哺乳动物和两栖动物)的所有物种的地理分布。研究结果发表在科学杂志《自然通讯》上。

“生物学家已经讨论了这个问题一百多年了,并提出了各种可能的解释,但是我们还没有找到最终的答案。通过这项研究,我们可以说,物种丰富度不只是物种的机械性后果。在现代气候中,环境能量以太阳辐射和植物的生长形式存在。我们的研究表明,在很大程度上应在进化中找到潜在的物种丰富性的原因。动物物种具有控制其分布方式的进化生态位。” GLOBE研究所宏观生态学,演化与气候中心副教授K. Borregaard。

物种的模式遵循自然栖息地

GLOBE研究所的宏观生态,演化和气候中心(CMEC)的Michael K. Borregaard领导了这项新研究。与CMEC主任Carsten Rahbek教授以及史密森学会(Smithsonian Institution)国家自然历史博物馆的Gary R. Graves合作,他们开发了新的模型来计算和解释南美的物种丰富度。

他们的模型基于两栖动物,鸟类和哺乳动物。他们将给定动物类别的物种统计在110 x 110公里的网格面积内,并调查周围有多少种动物。通过这种方式,研究人员可以描述整个大陆上物种群落的组成如何变化,从而了解它们如何散布。

“当我们观察物种的分布时,我们会看到一个清晰的模式。无论我们观察的是鸟类,两栖动物还是哺乳动物,它们都是完全不同的群体,这种相同的模式也会出现。共享物种组成的模式非常接近边界关于南美洲各种自然栖息地或植被生物群落的信息,这证实了我们的假设,即物种丰富性可以通过动物的自然生态位如何限制它们在进化时间内在整个大陆上的分布来解释,这样,对各种植被的历史进化适应将发挥作用生物多样性的关键作用。” Michael K. Borregaard解释说。

世界上最大的生物多样性热点

研究人员将整个南美大陆划分为110 x 110公里的网格正方形,并记录了三类中所有动物物种的存在:2869种鸟类,1146种哺乳动物和2265种两栖动物。

“我们之所以选择南美,是因为它是世界上最大的生物多样性热点。植被生物群落之间的差异巨大。亚马逊,塞拉多大草原和安第斯山脉之间存在明显不同的边界,因为它们显然是不同的天然植被类型”,Michael K. Borregaard补充道。

他解释说,诸如此类的研究对于国际社会要解决全球生物多样性危机至关重要。

“目前,我们面临着一场全球性危机,我们正在以更高的速度失去物种。如果要解决这一危机,我们需要知道导致生物多样性的原因。没有这些知识,就很难保护物种的丰富性”,他总结道。

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