Dự đoán và thử nghiệm các giả thuyết dựa trên khí hậu về sự biến đổi quy mô lớn trong sự phong phú thuế tộc

Ecology Letters - Tập 7 Số 12 - Trang 1121-1134 - 2004
David J. Currie1, Gary G. Mittelbach2, Howard V. Cornell3, Richard Field4, Jean‐François Guégan5, Bradford A. Hawkins6, Dawn M. Kaufman7, Jeremy T. Kerr1, Thierry Oberdorff8,9, Eileen M. O’Brien10, John R. G. Turner11
1Ottawa-Carleton Institute of Biology, University of Ottawa, Ottawa, Ontario K1N 6N5, Canada
2W. K. Kellogg Biological Station and Department of Zoology, Michigan State University, Hickory Corners, MI 49060, USA
3Department of Biological Sciences, University of Delaware, Newark, DE 19716, USA
4School of Geography, University of Nottingham, Nottingham NG7 2RD, UK
5CEPM-UMR 9926 IRD-CNRS, Centre IRD de Montpellier, Equipe 'Evolution des Systèmes Symbiotiques', 911 avenue Agropolis, BP 64501, 34394 Montpellier Cedex 5, France
6Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of California, Irvine, CA 92697, USA
7Division of Biology, Kansas State University, Manhattan, KS 66506, USA
8Institut de Recherche pour le Développement, Laboratoire d'Ichtyologie, Muséum National d'Histoire Naturelle, 43, Rue Cuvier, Paris 75005, France
9† Present address: ULRA, Universidad Mayor de San Simon, Cochabamba, Bolivia.
10Department of Geography, University of Georgia, Athens, GA, USA
11Centre for Biodiversity and Conservation, School of Biology, University of Leeds, Leeds LS2 9JT, UK

Tóm tắt

Tóm tắtSự biến đổi quy mô lớn trong độ phong phú về thuế tộc có mối tương quan mạnh mẽ với khí hậu. Nhiều cơ chế đã được giả thuyết để giải thích những mô hình này; tuy nhiên, các dự đoán có thể kiểm chứng để phân biệt giữa chúng hiếm khi được đưa ra. Tại đây, chúng tôi xem xét một số giả thuyết nổi bật về mối quan hệ giữa khí hậu và độ phong phú, trước tiên là đưa ra và kiểm nghiệm các dự đoán dựa trên các cơ chế giả thuyết của chúng. Giả thuyết ‘độ phong phú của năng lượng’ (còn gọi là ‘giả thuyết nhiều cá thể’) cho rằng những vùng năng suất cao hơn thì có nhiều cá thể hơn và do đó có nhiều loài hơn. Những vùng có năng suất cao hơn thường có nhiều loài hơn, nhưng dữ liệu hiện tại không nhất quán với mối quan hệ nguyên nhân được mong đợi từ năng lượng đến số lượng cá thể đến số lượng loài. Chúng tôi bác bỏ giả thuyết ‘độ phong phú của năng lượng’ ở dạng tiêu chuẩn của nó và xem xét một số sửa đổi được đề xuất. Giả thuyết ‘tolerance sinh lý’ cho rằng độ phong phú thay đổi theo sự dung nạp của các loài cá thể đối với các tập hợp điều kiện khí hậu khác nhau. Giả thuyết này dự đoán rằng nhiều tổ hợp thông số sinh lý hơn có thể tồn tại trong điều kiện ấm và ẩm hơn so với lạnh hoặc khô. Dữ liệu nhất quán về mặt định tính với dự đoán này, nhưng không phù hợp với dự đoán rằng các loài nên lấp đầy các khu vực có điều kiện khí hậu thích hợp. Cuối cùng, giả thuyết ‘tốc độ hình thành loài’ cho rằng tốc độ hình thành loài nên thay đổi theo khí hậu, do tốc độ tiến hóa nhanh hơn hoặc các tương tác sinh học mạnh mẽ hơn tăng cơ hội cho sự đa dạng tiến hóa ở một số khu vực. Cơ chế tương tác sinh học cũng có khả năng khuếch đại các gradient nông hơn, bên dưới trong sự phong phú. Số lượng thử nghiệm cho các giả thuyết về tốc độ hình thành loài là ít (cho đến nay), và kết quả của chúng cũng đa dạng.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1038/339699a0

10.1126/science.1072380

10.1016/S0169-5347(01)02161-9

Barraclough T.G., 1999, Evolution of Biological Diversity, 202

10.3112/erdkunde.1996.04.03

10.1086/303213

10.1006/qres.2001.2227

10.1046/j.1420-9101.2003.00526.x

10.1093/icb/21.4.877

Brown J.H., 1998, Biogeography

10.1073/pnas.122241499

Cardillo M., 1999, Proc. R. Soc. Lond. B, 1221

10.1111/j.1461-0248.2003.00566.x

10.1016/S0169-5347(99)01767-X

10.1086/285144

10.2307/3545095

10.1038/329326a0

10.1007/978-1-4612-5950-3_10

10.1046/j.1466-822X.2003.00322.x

10.1046/j.1365-2656.2001.00517.x

10.1038/35070500

Farrell B.D., 1993, Species Diversity in Ecological Communities, 253

Felsenstein J., 2004, Inferring Phylogenies

Fisher R.A., 1943, J. Anim. Ecol., 42

Flessa K.W., 1996, Evolutionary Paleobiology, 376

Francis A.P. (2003).Broad‐scale patterns of plant richness: patterns and mechanisms.PhD Thesis University of Ottawa Ottawa Canada.

10.1086/368223

10.1086/285915

10.1016/S0169-5347(97)01236-6

10.1038/34899

10.1371/journal.pbio.0020141

10.1046/j.1466-822X.2003.00058.x

10.1890/03-8006

10.1890/0012-9658(2003)084[1608:PAHAPO]2.0.CO;2

10.2307/2412169

10.1007/s003380050237

Hubbell S.P., 2001, The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography

Huntley B., 1983, An Atlas of Past and Present Pollen Maps for Europe: 0–13000 years Ago

10.1111/j.1461-0248.2004.00630.x

10.1086/345459

Huston M., 1994, Biological Diversity: The Coexistence of Species on a Changing Landscape

10.1086/282070

10.1038/364142a0

10.1046/j.1365-2656.1998.00232.x

10.2307/1382344

10.1080/11956860.1999.11682546

10.1038/385252a0

10.1080/11956860.1998.11682483

10.1073/pnas.201398398

10.1046/j.1365-2486.2000.00332.x

10.1046/j.1365-2699.2000.00454.x

Latham R.E., 1993, Species Diversity in Ecological Communities: Historical and Geographical Perspectives, 294

10.1007/978-3-642-80913-2_12

10.1038/35048558

MacArthur R.H., 1967, Island Biogeography

10.1111/j.0014-3820.2004.tb00428.x

10.2307/2265533

10.1046/j.1461-0248.2003.00473.x

10.2307/2845670

10.1111/j.1365-2699.1997.00113.x

10.1038/nature01286

Parmesan C., 1999, Nature, 579

Patalas K., 1990, Diversity of zooplankton communities in Canadian lakes as a function of climate, Verhandlungen der Internationale Vereinigung für theoretische und andgewandte Limnologie, 24, 360

10.1111/j.1744-7429.2007.00272.x

Phillips O., 2002, Global Patterns of Plant Diversity: Alwyn H.Gentry's Forest Transect Data Set

10.2307/1930989

10.2307/1931976

10.1016/S0006-3207(02)00346-4

10.2307/3545569

10.1086/285526

10.2307/1940431

10.1086/282523

10.2307/1382191

10.1017/CBO9780511623387

Sauer J.R., 2004, The North American Breeding Bird Survey, Results and Analysis 1966–2003

10.1046/j.1365-2699.2001.00536.x

10.1086/343877

10.1126/science.201.4357.679

Schemske D., 2002, Ecological and Evolutionary Perspectives on the Origins of Tropical Diversity: Key Papers and Commentaries

10.1016/S0169-5347(01)02198-X

Seip D.R., 1992, Comparison of bird, small mammal and amphibian abundance and diversity in old‐growth and 2nd‐growth forests of coastal British‐Columbia, Northw. Environ. J., 8, 230

10.1017/CBO9780511605949

10.1086/286187

Stanley S.M., 1979, Macroevolution: Pattern and Process

10.2307/2412052

10.1126/science.164.3882.947

10.1086/284913

10.1890/0012-9615(1999)069[0025:EPSIHS]2.0.CO;2

Stohlgren T.J., 2003, Front. Ecol. Environ., 11

10.1890/0012-9658(1997)078[1619:ETDOCA]2.0.CO;2

10.2307/3565855

10.1038/335539a0

10.1046/j.1461-0248.2003.00527.x

10.1146/annurev.ecolsys.33.010802.150448

10.1146/annurev.ecolsys.34.012103.144032

10.2307/3544109

Wright D.H., 1993, Species Diversity in Ecological Communities: Historical and Geographical Perspectives, 66

Thông tin
Thông tin xuất bản

Ecology Letters

Tập 7 Số 12

1121-1134

Thông tin tác giả