厘清新热带山脉物种积累所受的历史与生态因素的影响

《Global Ecology and Biogeography》：Disentangling the Historical and Ecological Factors That Govern Species Accumulation in Neotropical Mountains

本研究通过多尺度框架分析热带山地区域鸟类多样性，探讨生态与历史因素的作用。使用结构方程模型（SEMs）结合形态分化、共存及历史积累数据，发现生态因素如形态分化在不同类群（如九灵鸟科）中影响显著，而历史因素（分化速率、物种积累时间）在 tyranni 和蜂鸟类群中呈现独立作用，揭示生态-历史协同驱动但非必然受限于生态相互作用的多样性维持机制。

　　

摘要

研究目的

山脉是生物多样性的热点区域，其惊人的多样性主要归因于较高的物种分化速率和较长的物种形成时间。尽管这些历史因素有助于解释物种是如何积累的，但目前尚不清楚生态相互作用是如何在进化过程中维持物种多样性的。随着区域多样性的增加，生态位空间可能会达到限制物种数量的临界点。通过采用多尺度研究框架，我们测试了生态过程和历史过程对热带山区物种多样性形成的相对贡献。

研究地点

新热带地区。

研究时间范围

当前时期。

主要研究对象

鸟类。

研究方法

为了绘制新热带地区山脉物种丰富度的空间分布图，我们选择了三个鸟类类群（蜂鸟、九主音鸣禽和Tyranni），这些类群共包含约2210种鸟类（占新热带地区鸟类总数的54%）。我们将这些类群的系统发育信息与地理数据和形态数据相结合，作为历史因素（分化速率和平均组合年龄）以及生态因素（形态差异和物种隔离）的代理指标，并利用结构方程模型（SEMs）来分析它们对物种丰富度的影响。

研究结果

尽管在三个鸟类类群中，我们观察到沿海拔梯度的物种丰富度分布模式相似，但不同类群对生态因素贡献的认可程度存在差异。例如，在九主音鸣禽中，形态差异与较高海拔地区的物种共存有关。相比之下，Tyranni和蜂鸟的物种空间分化模式与形态分化模式以及历史物种积累过程之间存在脱钩现象，这表明在这些类群中，物种丰富度并不受物种相互作用的限制。

主要结论

我们发现，历史因素和生态因素共同作用，形成了新热带地区的高鸟类多样性，但区域多样性是否受到生态相互作用的限制尚不确定。这些发现揭示了生态因素和历史因素之间的联系，有助于解释物种丰富度模式，并揭示了推动热带山区异常多样性的潜在生态进化路径。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本文的原始数据和R代码存储在个人的GitHub仓库中。