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导读 近日，北京大学宏观生态学课题组在Global Ecology and Biogeography 发表了题为“Evolutionary history and global angiosperm species richness–climate relationships”的研究论文，揭示了进化历史如何影响全球被子植物不同类群间物种丰富度与气候的关系。王志恒教授为文章的通讯作者，博士研究生蒋可是文章的第一作者。
研究背景 气候一直被认为是物种多样性格局的主要驱动因素，研究者也基于气候提出了各种假说来解释物种多样性格局，例如环境能量假说，水热动态假说等。然而，不同气候因子在解释物种多样性格局中的相对重要性仍存在争议。引起这一争议的一个可能原因是不同类群和地区的物种丰富度与气候的关系存在显著差异。因此，为了更好地理解物种多样性格局背后的机制，了解类群之间物种丰富度与气候关系差异的原因至关重要。进化历史被认为可能导致了不同类群间物种丰富度-气候关系的变化，本文探讨了生态位保守性、进化速率和种化时间三个进化因素对类群间物种丰富度-气候关系的影响。 研究方法 本研究基于288,735种被子植物的地理分布数据，结合气候数据，采用广义线性模型分析了不同被子植物科的物种丰富度-气候关系。然后利用系统发育树，重建了每个科的祖先生态位，计算了各个科的进化速率和年龄，通过系统发育比较分析，确定了被子植物科之间的物种丰富度-气候关系差异的主导因素。 主要内容 研究发现，被子植物的物种多样性格局存在明显的纬度梯度，物种丰富度从赤道向两极逐渐降低（图1）。其中，对被子植物科物种多样性格局影响最大的两个气候因子是气候季节性和年实际蒸散量（图2）。我们发现，物种丰富度-气候关系的回归斜率在不同科之间存在显著差异（图3），这表明主导各个科物种丰富度格局的气候因子是不同的。各个科的物种丰富度-气候关系的斜率均具有显著且强烈的谱系信号（除降水季节性的Blomberg’s K的p值>0.05外，其他均显著），这表明亲缘关系越近的科具有更相似的物种丰富度-气候关系。此外，我们的结果表明，在三个进化因素中，现代生态位和祖先生态位的差异对各个科的物种丰富度-气候关系的斜率具有最高的解释率，进化速率只有非常微弱的影响，而年龄则没有影响。这说明生态位保守性主导了科之间物种丰富度-气候关系的差异。
图1 全球被子植物物种丰富度格局
图2 各个科物种多样性与气候的关系（a）各个气候因子作为全球被子植物科物种丰富度格局主导因子的频率；（b）各个气候因子的解释率
图3 各个科物种丰富度-气候关系的斜率的频度分布 研究还发现，年均温和年降水的解释率随着现代和祖先生态位差异的增大而升高（图4）。这一结果表明，由于生态位保守性，气候对于物种丰富度的影响在与祖先环境条件更相似的地区较弱，当远离祖先气候时，气候的影响就会增强。本研究相比之前的研究，更进一步探讨了生态位保守性如何调节气候对物种丰富度的影响，拓展了原有的生态位保守性假说，为理解物种丰富度对气候变化的响应提供了新视角。
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