模拟生物多样性的生态和进化：生物地理摇篮、博物馆和坟墓
我们不断改进生物多样性全球分布的文献资料，提高对生物多样性脆弱性的认识，但我们仍然面临着对基本生态系统的无知。 形成大陆生物多样性和复杂生物地理的CAL和进化过程。叙述和相关研究提出了根本原因，以及 理论模型展示了可能的机制，但在空间和时间上明确的，基于过程的模型，建立在一套全面的研究，广泛接受。 机制，有最大的潜力来评估复杂的，有时是不确定的相互作用之间的基础进程。在这里，我们为模拟的bi提供了这样一个全面的模型。我们将其应用于南美洲-地球上最具气候和生物多样性的大陆-由空间显式古气候模式驱动的精细地形图。
在不断变化的气候中，物种分布的地理由许多相互作用的环境和生物过程决定。这些过程包括移动空间拍。环境变量，范围转移，扩散，物种间竞争的地理效应，生态位进化，范围破碎和重新连接，物种，灭绝。我们的生物地理模拟模型在种群的地理范围内将所有这些过程结合在一起，就像fe一样现实。 考虑到不可避免的计算限制。我们的主要目的是在实验上评估这些机制在多因素框架中的相对重要性。
安第斯山脉的兴起始于2500万年前(37年)，它启动了地球历史上独一无二的生物地理实验将一条长的、跨热带的山脉和一条t-并列在一起。 热带雨林纵观其历史，安第斯山脉的环境异质性被认为是通过提供新颖的、高海拔的山地环境来推动物种多样化的。 在东坡和西坡之间架设分散屏障，促进副形态的形成以及沿山链的内部山谷和山峰之间；提供一个南北、气候驱动的生物地理走廊；保护濒临灭绝的物种。 通过降低区域气候速度；和从极端气候提供反驳。我们的模式涵盖了安第斯多样化的所有这些驱动因素。除了我们对这些进程的相对重要性的评估外，我们还研究了安第斯气候的作用。 异质性本身，作为多样化的驱动因素，在实验设计中。为了做到这一点，我们模拟了逐步平滑南美洲地形的生物地理后果， 预期这些多样化进程将逐步取消。
虽然生物地理学家明确认为安第斯山脉是物种多样化的驱动力(38-41)，但南美洲生物群落之间的历史联系仍在讨论之中。今天的东北- 西南Caatinga-Cerrado-Chaco“热干对角线”为脊椎动物和植物提供了亚马逊雨林和大西洋雨林之间的分散屏障。然而，多例分离下肋骨 跨越这一障碍的建议支持POR提出的在晚第四纪气候旋回期间亚马逊和大西洋雨林之间的短暂连接。季节性干燥热带 CAL森林也被认为是南美植物多样性的重要驱动力，它们为大西洋森林和大西洋森林之间木本植物的分离分布提供了一个潜在的解释。
在亚马逊地区，最近的经验性和基于模型的研究表明，在亚马逊西部和东部之间存在着大规模的偶极子-这是雷格现象的结果。 冰川循环对降水模式的不协调效应。再加上林冠密度的小规模、零散的动态变化，Ama最近的谱系多样化。 盆地可能主要是由于零星的分散事件和随后的孤立持久性造成的。虽然不是当地森林动态的规模，我们的模拟 允许我们评估在第四纪气候循环背景下，这些区域模式可能被我们模拟的每一个过程所驱动的程度。
我们的模拟模型的前身有针对性地记录了物种丰富度和范围大小分布的模式，以指导探索参数空间，评估结果对个别参数及其值的敏感性。本研究采取了一种更基本的方法，以现实的方法为基础。 模拟气候和地形驱动因素，模拟生态和进化过程，以产生有意义的生物地理模式。模拟没有目标模式，也没有。 与经验数据相匹配。令人惊讶的是，正如我们将要展示的，丰富度图仍然是从模拟中出现的，这些模拟非常类似于南美洲鸟类的现代丰富度图，妈妈。 和植物，包括反映生物地理文献中推测的区域细节，如上文所述。
虽然我们的古气候模式比以往任何三维大气模式在时间分辨率上的应用都要远得多，但这个模式只包含了。 第四纪，其反复的冰期-间冰期循环，一直延伸到过去，一直延伸到南极冰芯数据的高精度二氧化碳记录。南美洲 当然，在这个时期开始的时候，已经有了丰富的生物群，包括许多不同的血统-有些很古老。尽管如此，目前生物地理学家和古生态学家的共识是，南美洲当代植物区系和脊椎动物动物群包括许多血统。 在第四纪，特别是在安第斯山脉，它经历了迅速的多样化。相比之下，包括亚马逊在内的南美洲热带低地的动植物群一般为被认为更古老。然而，大多数物种的地理分布，无论是古老的还是幼龄的，都很可能是由夸特纳尔塑造的气候周期。
虽然概念上很简单，但该模型在空间和时间上产生了极其复杂的多样性模式。为了理解这些模拟，我们检查了每一个模拟的历史。 特别种及其对这些模式的贡献。在每个模拟的过程中，一个完整的系统发育出现在一个单一的创始物种。在此基础上，在全面历史再认识的基础上 在模拟的古气候数据的每500年间隔的每个范围和范围碎片线，我们分析和说明了形态的空间和时间模式，佩尔西斯泰斯、灭绝和南美洲的物种丰富度。Stebbins开始了一个长期的传统，把物种形成率异常高的地方称为多样性的“摇篮”，将灭绝率极低的地方称为“博物馆”虽然这些术语以前几乎完全适用于热带和钻孔之间的广泛比较。这里我们遵循FjShield et al将这些类比缩小到南美洲的区域一级。此外，完整的进化和生物地理记录 我们的模拟不允许我们定义和绘制第三种生物地理类别“坟墓”-具有异常高灭绝率的地点-并记录不仅在哪里，而且在摇篮的时候， 博物馆和坟墓是最活跃的，也是最不活跃的。
