《自然·生态与进化》(Nature Ecology & Evolution)的一项最新研究揭示了一条看似简单的法则,它塑造了全球生命的组织形式。研究人员认为,该法则有助于解释物种分布的全球模式,并能提升人类对生态系统如何应对环境变化的理解。
阿莱斯尧尔,基律纳,瑞典。图片来源:马茨·哈格沃尔
地球上的环境看似差异巨大,但瑞典于默奥大学牵头的研究发现,所有生物区都遵循相同的分布模式:每个区域存在一个核心地带,聚集了大部分物种,而物种从核心向外扩散时,仅有部分能存活。这一规律在两栖动物、鸟类、蜻蜓、哺乳动物、海洋鳐鱼、爬行动物和树木等不同生物类群中均成立,表明核心区域是生物多样性的关键来源。
研究团队分析了全球生物区的物种分布。这些区域被海洋、山脉等自然屏障分隔,这限制了物种的迁移,使每个区域成为独立的进化实验,不同物种群在各自不同的环境条件、时期和历史影响下演化形成。研究人员原本预期,不同生物的生存方式(如飞行、游泳)及各生物区的环境和历史背景差异会导致物种分布模式有很大不同,然而他们惊讶地发现,所有生物区都展现出一致的“核心—边缘模式”分布规律。
鲁本·贝尔纳多-马德里和其他研究人员惊讶地发现,无论生命形式如何,物种分布的模式都是相同的。图片来源:加布里埃尔·比恩斯
研究认为,这些核心区为物种的生存和多样化提供了最优条件,成为生物多样性向外辐射的源头。
研究还揭示了驱动该模式的内在机制:环境筛选原则——只有能适应当地条件(如高温或干旱)的物种才能存活并开拓新领地。尽管这一直是生态学的核心理论,但全球范围的实证证据始终匮乏。这项研究在多类生命形式和全球尺度上首次提供了广泛验证。
这些发现进一步表明,一些面积不大的区域在维持整个生物区生物多样性方面发挥着不成比例的重要生态作用,凸显了其保护价值。这一发现有助于预测生物多样性如何应对气候变化等全球性挑战。